Аминокислотный фонд организма. Метаболизм аминокислот: получение энергии в виде АТФ, образование глюкозы и кетоновых тел Метаболизм аминокислот и его нарушения

Аминокислоты - основная составляющая всех белков. Одна из основных функций белков - рост и восстановление мышечных тканей (анаболизм).

Аминокислоты - основная составляющая всех белков. Одна из основных функций белков - рост и восстановление мышечных тканей (анаболизм).

Чтобы разобраться во всех тонкостях метаболизма, необходимо изучить молекулярную структуру белков.

Структура белков и аминокислот

Белок состоит из углерода, водорода, кислорода и азота. Также он может содержать серу, железо, кобальт и фосфор. Данные элементы формируют строительные блоки белка - аминокислоты. Молекула белка состоит из длинных цепей аминокислот, соединенных между собой амидными или пептидными связями.

Белковая пища содержит в себе аминокислоты, разновидность которых зависит от типа присутствующего белка. Существует бесконечное количество комбинаций разных аминокислот, каждая из которых характеризует свойства белка.

Если различные комбинации аминокислот определяют свойства белка, то структура отдельных аминокислот влияет на его функцию в организме. Аминокислота состоит из центрального атома углерода, который находится в центре, положительно заряженной аминовой группы NH 2 на одном конце и отрицательно заряженной карбоксильной кислотной группы СООН на другом. Другая группа R, называющаяся боковой цепочкой, определяет функцию аминокислоты.

Нашему организму требуется 20 различных аминокислот, которые, в свою очередь, могут быть разделены на отдельные группы. Главным признаком разделения являются их физические свойства.

Группы, на которые делятся аминокислоты, могут быть следующими.

1. Существенные (ЕАА). Также их называют незаменимыми, поскольку организм не в состоянии вырабатывать их самостоятельно. Вы можете получить данные аминокислоты из пищи.

К данной группе относятся такие аминокислоты, как

  • гистидин,
  • лизин,
  • фенилаланин,
  • метионин,
  • лейцин,
  • изолейцин,
  • валин,
  • треонин.
2. Несущественные (NEAA) или заменимые. Аминокислоты этой группы вырабатываются вашим организмом. Для полноценного обмена веществ они важны не менее, чем существенные.

Несущественные аминокислоты:

  • цистеин,
  • цистин,
  • глицин,
  • пролин,
  • серин,
  • триптофан,
  • тирозин.

Белок, содержащий все незаменимые аминокислоты, называют полноценным. А неполноценный белок, соответственно, либо не содержит в себе всех незаменимых аминокислот, либо содержит, но в незначительных количествах.

Однако, если несколько неполноценных белков объединить, то можно собрать все незаменимые аминокислоты, из которых состоит белок полноценный.

Процесс пищеварения

В процессе пищеварения клетки слизистой оболочки желудка вырабатывают пепсин, поджелудочная железа - трипсин, а тонкая кишка - химотрипсин. Выделение этих ферментов запускает реакцию расщепления белка до пептидов.

Пептиды, в свою очередь, расщепляются на свободные аминокислоты. Этому способствуют такие ферменты, как аминопептидазы и карбоксипептидазы.

Далее свободные аминокислоты транспортируются через кишечник. Кишечные ворсинки покрыты однослойным эпителием, под которым расположены кровеносные сосуды. Аминокислоты попадают в них и разносятся по организму кровью к клеткам. После этого запускается процесс усвоения аминокислот.

Дезанимирование

Представляет собой удаление аминогрупп от молекулы. Данный процесс происходит в основном в печени, хотя глутамат дезанимируется также и в почках. Аминогруппа, удаляющаяся от аминокислот во время дезанимирования, превращается в аммиак. При этом атомы углерода и водорода могут потом быть использованы в реакциях анаболизма и катаболизма.

Аммиак вреден для человеческого организма, поэтому он превращается в мочевину или мочевую кислоты под воздействием ферментов.

Трансанимирование

Трансанимирование - это реакция передачи аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту без образования аммиака. Перенос осуществляется за счет воздействия трансаминазы - ферментов из группы трансфераз.

Большинство подобных реакций включает передачу аминогрупп на альфа-кетоглутарат, формируя новую альфа-кетоглутаровую кислоту и глутамат. Важной реакцией трансаминазы являются аминокислоты с разветвленными цепочками (), усвоение которых происходит непосредственно в мышцах.

В данном случае BCAA удаляются и переносятся на альфа-кетоглутарат, образующий разветвленные кетокислоты и глутаминовую кислоту.

Обычно, в трансанимировании задействованы аминокислоты, которые больше всех содержатся в тканях - аланин, глутамат, аспарат.

Белковый обмен

Аминокислоты, которые поступили к клеткам, используются для синтеза белка. Каждая клетка вашего организма нуждается в постоянном обмене белка.

Обмен белка состоит из двух процессов:

  • синтез белка (анаболический процесс);
  • распад белка (катаболический процесс).

Если представить эту реакцию в виде формулы, она будет выглядеть следующим образом.

Обмен белка = Синтез белка - Распад белка

Наибольшее количество белка, содержащегося в организме, находится в мышцах.

Поэтому логично, что если ваш организм в процессе белкового обмена будет получать больше белка, чем терять, то будет наблюдаться прирост в мышечной массе. Если же в процессе белкового обмена распад белка будет превосходить синтез, то масса неизбежно будет уменьшаться.

Если организм не будет получать достаточное количество белка, необходимое для жизнедеятельности, тогда он умрет от истощения. Но смерть, разумеется, наступает лишь в особо крайних случаях.

Для того чтобы полностью удовлетворять требованиям организма, вы должны снабжать его новыми порциями аминокислот. Для этого употребляйте достаточное количество белковой пищи, являющейся главным источником белка для вашего организма.

Если вашей целью является набор мышечной массы, вы должны следить за тем, чтобы разность показателей, указанных в формуле выше, была положительной. Иначе достичь прироста мышечной массы не получится.

Азотистый баланс

Представляет собой соотношение количества азота, которое поступает в организм с пищей и выделяется. Выглядит этот процесс следующим образом.

Баланс азота = Общее потребление - Естественные отправления организма - Пот

Азотистый баланс достигается в том случае, если данное уравнение равно 0. Если результат больше 0, то баланс положительный, если меньше - отрицательный.

Основной источник азота в организме - белок. Следовательно, по азотистому балансу можно судить и о белковом обмене.

В отличие от жира или гликогена белок в теле не сохраняется. Поэтому при отрицательном балансе азота организму приходится разрушать мышечные образования. Это необходимо для обеспечения жизнедеятельности.

Норма потребляемого белка

Недостаток белка в организме может привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Суточная норма потребляемого белка

Образ жизни человека

Норма потребляемого белка

Среднестатистический человек, ведущий малоподвижный образ жизни и не занимающийся спортом

(мужчина или женщина)

1,0 - 1,4 г/кг веса тела

Человек, выполняющий неинтенсивные физические упражнения на регулярной основе

(мужчина или женщина)

1,6 - 2,0 г/кг веса тела

Женщина, желающая нарастить мышечную массу/подсушиться и повысить выносливость, которая регулярно выполняет тяжелые физические упражнения

2,0 - 2,4 г/кг веса тела

Мужчина, желающий нарастить мышечную массу/подсушиться и повысить выносливость, который регулярно выполняет тяжелые физические упражнения

2,0 - 3,0 г/кг веса тела

Заключение

Рост мышц напрямую зависит от количества белка, который поступает в ваш организм и синтезируется в нем. Вам необходимо следить за нормой потребляемого белка. Определитесь со своими целями, которых вы хотите достичь с помощью режима тренировок и питания. Наметив цель, вы сможете рассчитать суточную норму белка, необходимого для жизнедеятельности организма.

Метаболизм как превращение энергии

С молекулярных позиций, жизнь многоклеточного организма - это сложно организованные генетические и биохимические реакции, упорядоченно протекающие на клеточном, межклеточном, тканевом, органном и системном уровнях организации и отражающие обмен веществ или взаимодействие между молекулами и атомами различных химических соединений (биологических материалов).

Реакции, происходящие в ходе обмена веществ, называются метаболизмом или метаболическими реакциями. Как сказано в предыдущей главе, в числе главных химических соединений клетки значатся: вода (70-90% объема), определяющая свойства биологических материалов; растворенные в воде соли Na, Ca, K, Mg, Cl и другие микроэлементы; органические соединения (10-30% объема), являющиеся ценным видом биологического топлива. Разнообразие органических молекул создается в ходе соединения атомов углерода с атомами других химических элементов.

Каждый химический элемент характеризуется валентностью или способностью образовывать определенное количество ковалентных связей. Именно так образуются простые молекулы: спирты (алкоголь), включающие углеродную цепь и гидроксильную группу (НО), амины (аминогруппа - NH 2), кислоты (карбоксильная группа - СООН) и др. Из разных сочетаний простых молекул образуются сложные молекулы, в том числе наиболее важные для организма молекулы нуклеиновых кислот, белков, жиров и углеводов. Все эти молекулы образуются в результате метаболических реакций. Известны два типа метаболических реакций: анаболические или синтез необходимых для жизни молекул (анаболизм) и катаболические или распад молекул (катаболизм). Участник метаболической реакции - это метаболит, результат метаболической реакции - это продукт. Если продукт метаболической реакции служит исходным веществом для следующей реакции - это субстрат.

Цепь из таких последовательных реакций - это метаболический путь. Метаболические пути сложны и взаимосвязаны. Каждый путь

должен мгновенно подстраиваться к текущей ситуации в отдельной клетке и во всем организме, исходя из информации, поступающей от других путей или разных звеньев одного пути. Любой метаболический путь основан на превращениях энергии, которые определяют, какой путь возможен, а какой нет.

Превращения энергии (ее преобразования) - это с одной стороны согласование производства биологического топлива с постоянно меняющимися потребностями в нем; с другой стороны это подчинение скорости и направлений преобразования энергии в отдельных клетках нуждам и жизненному ритму всего организма, который периодически принимает пищу и голодает, работает и отдыхает, вынашивает, кормит, растит и обучает свое потомство опыту взаимодействия с окружающей средой. Кроме того, в ходе своего функционирования любой организм кратковременно или длительно, редко или часто болеет, затрачивая в период болезни запасы имеющейся энергии.

Таким образом, превращения энергии в клетках, тканях, органах и системах организма происходят постоянно в течение всей жизни индивида. Однако условно можно считать, что они начинаются с приема пищи, когда молекулы пищевых веществ «разбираются» клетками для получения энергии (биологического топлива), которая затем используется для метаболизма и синтеза необходимых организму веществ.

Координация и интеграция всех энергетических превращений обеспечивается главными регуляторными системами организма: нервной и эндокринной, а также иммунной системой, которая проявляет свое регулирующее действие либо опосредованно через нейроэндокринную регуляцию, либо через свои лимфоидные органы, обладающие эндокринной функцией (см. главу 14). В целом контроль за превращениями энергии в организме обеспечивается совместным действием нейромедиаторов, гормонов, регуляторных факторов роста, а также множеством сигнальных молекул-посредников энергетического метаболизма (см. главу 8).

Говоря о роли отдельных клеток и тканей в распределении и потреблении энергии, поступающей в организм в виде продуктов питания, а также о роли воды (см. главу 6), следует выделить наиболее энергоемкие и энергозатратные клетки печени, мышц, мозга, жировые клетки и эритроциты. Например, клетки печени при нормальном питании запасают глюкозу в виде гликогена, а при голодании освобождают ее до тех пор, пока не исчерпан весь его запас. Если запас

гликогена иссяк, печень превращает в глюкозу аминокислоты (глюконеогенез), а жиры (жирные кислоты) сначала превращает в кетоновые тела, а потом (через окисление) синтезирует из них триглицериды, являющиеся переносчиками энергии. Триглицериды поступают в кровь и разносятся во все ткани и органы, включая мозг, который не имеет собственных энергетических запасов. Поэтому транспорт глюкозы в нейроны носит пассивный характер, не требующий затрат энергии извне. В системе пассивного транспорта участвуют регуляторные поры, каналы межклеточных соединений и клеточных мембран (см. главу 6). Эти каналы контролируют прохождение различных молекул и потоков ионов, и их пропускная способность (например, для ионов Са 2 +, К+ и Na+) зависит от внешних для клетки сигналов, поступающих к воротам каналов, в которых расположены распознающие их рецепторы.

В свою очередь, транспорт глюкозы в эритроциты носит активный характер, так как происходит за счет концентрационного градиента или облегченной диффузии благодаря двустороннему встречному движению анионов Cl - и HCO - через плазматическую мембрану эритроцита. При этом активный транспорт совершается за счет внешнего источника энергии, выделяемой при гидролизе АТР, и идет (благодаря такому перемещению) против концентрационного градиента.

Разнообразными источниками энергии для мышц служат глюкоза и гликоген, жирные кислоты, кетоновые тела и аминокислоты. Особое место во внутриклеточном энергетическом обмене занимают митохондрии, ответственные за «тканевое дыхание» или энергетический обмен за счет процессов окисления и фосфорилирования, а также синтеза АТР для «критически зависимых» тканей и органов, функционирование которых полностью зависит от своевременного пополнения запасов АТР. В числе таких «критически зависимых» морфофункциональных структур находятся клетки и ткани головного мозга, миокарда, скелетных мышц, сетчатки глаз, островки Лангерганса в поджелудочной железе и др. Происходящие в них нарушения энергетического обмена вносят значительный вклад в спектр и объем наследственной патологии человека.

При этом часто «страдают» и сами митохондрии. Так, к настоящему времени идентифицирован большой класс митохондриальных болезней (свыше 200 нозологий), проявляющихся инвалидизацией больных за счет тяжелой нейродегенеративной симптоматики на фоне значительного снижения энергетических запасов (см. главу 26).

В частности, нарушения структуры и функции митохондрий выявлены при болезнях Альцгеймера и Паркинсона (см. главу 28), кардиомиопатическом синдроме, сахарном диабете и другой патологии.

Трофическое обеспечение

Трофическое обеспечение или трофика, - это совокупность метаболических реакций, определяющих сохранение структуры и функционирования клеток, тканей, органов и систем организма, их увеличение в процессе избыточной функциональной нагрузки (состояние гипертрофии) или уменьшение в процессе функциональной бездеятельности (состояние гипотрофии). Трофическое обеспечение всех структур организма происходит с помощью нервных волокон и сигнальных молекул, поступающих к рецепторам клеточных мембран в клетках-мишенях. Последние не только информируют нейроны о своем состоянии, но и оказывают на них стимулирующее воздействие, инициируя в нейронах адекватные функциональные изменения и, следовательно, опосредуя обратное воздействие на клеткимишени. При этом сама нервная система обеспечивает собственную трофику исключительно за счет сигнальных молекул, поступающих в нейроны от клеток-мишеней, которые они иннервируют. Все метаболические реакции, происходящие в многоклеточном организме, катализируются регуляторными белками-ферментами и протекают благодаря связыванию ферментов с субстратами. Такого рода реакции называются ферментативными.

Ферменты и ферментативные реакции

Молекула фермента (энзима) способна к образованию активного центра или «кармана», в который попадает молекула субстрата и в котором она «атакуется» разными функционально активными группами.

Согласно закономерностям классической генетики, одна биохимическая реакция катализируется одним ферментом. В ее основе лежит формула, предложенная в 1941 году Дж. Бидлом и Э. Тейтемом: «Один ген - один фермент», которая потом трансформировалась в формулу: «Один ген - одна полипептидная цепь», длительное время считавшуюся центральной догмой молекулярной биологии (см. главу 1).

Необходимо отметить, что этот общий для энзимологии принцип и теперь достаточно часто соблюдается для многофункциональных ферментов и многоферментных систем (комплексов).

Протекающие в организме ферментативные реакции основаны на модели Михаэлиса-Ментен, которая учитывает все известные формулы генной экспрессии:

где E - фермент; S - субстрат; ES иЕР - комплексы фермента с субстратом S и фермента с продуктом Р.

Таким образом, для одной ферментативной реакции необходимы как минимум субстрат и фермент. При этом субстратом могут быть молекулы ДНК, РНК, белка или другие молекулы, а ферментом - молекулы регуляторных белков. Ферментативные реакции сопровождают все альтернативные процессы в клетке и организме: прогресс и регресс, синтез и распад, развитие и инволюция (старение), возбуждение и торможение, сон и бодрствование и вообще любые другие молекулярные процессы (физикохимические, генетические и биохимические, морфологические, физиологические и патофизиологические), связанные с онтогенезом (см. главу 12).

Функции клетки и организма, обеспечиваемые с помощью ферментов

Как известно, ферменты обеспечивают многочисленные функции клетки и организма. Перечислим наиболее важные из ферментативных реакций. Это:

Экспрессия генов, производящих структурные и функциональные белки для клеток, тканей, органов и систем организма (реакции ДНК-мРНК-белок);

Защитные реакции организма: врожденный и приобретенный иммунитет, свертывание крови, действие цитохрома Р 450 и др. (реакции фермент-белок, фермент-субстрат);

Узнавание молекул при их трансмембранном переносе (включая контроль потоков ионов), взаимодействии гормонов и других сигнальных молекул с рецепторами, генерации и проведении нервных импульсов и др. (те же реакции);

Умственная деятельность, работа мышечных клеток и др. (те же реакции). Кроме того, это также ферментативные реакции, происходящие между нуклеиновыми кислотами, начиная с этапа оплодотворения гамет. Например, в реакции ДНК-ДНК участвуют ферменты цитоплазмы яйцеклетки и ядерные факторы транскрипции, содержащиеся в яйцеклетке и сперматозоиде. Другие примеры - это реакции ДНК-мРНК в ходе транскрипции, реакции мРНК-рРНК, мРНК-тРНК в ходе трансляции, а также реакции

сайт-специфического связывания между аминокислотными остатками ферментов и нуклеотидными последовательностями ДНК.

ОСНОВНЫЕ СОБЫТИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО

МЕТАБОЛИЗМА

Среди множества разных по биологической значимости событий внутриклеточного метаболизма в первую очередь следует рассмотреть основные «технологические» процессы, происходящие на молекулярном уровне, - это метаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, заменимых и незаменимых аминокислот, деградация ДНК и белков.

Метаболизм нуклеотидов

Нуклеотид - это соединение трех элементов: фосфат-сахар- основание. В этом соединении с образованием энергии связан фосфат. При этом центральную роль играет главный энергетический субстрат - АТР, хотя другие энергетические соединения (GTP, CTP, UTP) также принимают участие. Углеводные компоненты нуклеотида представлены дезоксирибозой или рибозой. С ними через атом азота (N) в девятом положении пурина и первом положении пиримидина связаны азотистые основания, обеспечивающие передачу наследственной информации.

Азотистые основания нуклеотида - это пурины А и G и пиримидины С, Т и U.

К ДНК-нуклеотидам (дезоксирибонуклеотидам) относятся: аденин (dАМР), гуанин (dGMP), цитозин (dСМР) и тимин (dТМР).

К РНК-нуклеотидам (рибонуклеотидам) относятся: адениловая (АМР), гуаниловая (GMP), цидиловая (СМР) и уридиловая (UMP) кислоты.

Синтез пуриновых нуклеотидов

Большинство клеток синтезируют пурины de novo из предшественников, имеющих небольшую молекулярную массу. Источниками свободных пуринов служат нуклеиновые кислоты, распадающиеся в лизосомах клетки при деградации молекулы ДНК, а местом их синтеза является печень.

Пуриновый цикл - это реакция риботилирования или присоединения комплектующих фрагментов к рибозо-5-фосфату. Этот

механизм характерен для синтеза пуринов de novo, свободных пуринов и пиримидиновых нуклеотидов при участии 5-фосфорибозил- 1-пирувата (активная форма рибозо-5-фосфата) или фосфорибозил- 1-пирофосфата (ФРПФ). Образование ФРПФ происходит по пентозофосфатному пути при переносе пирофосфатной группы (РР) с АТР глутамина, катализируемого с помощью ФРПФ-синтетазы. Продукт этой реакции - 5-фосфорибозиламин. После его образования происходит ряд последовательных реакций (их всего 9), завершающихся сборкой первого пуринового нуклеотида, включающего гипоксантин, - это инозиновая кислота (IMP) .

Образование IMP служит своеобразным метаболическим перекрестком: из этой кислоты образуются аденин или гуанин.

В ходе указанных преобразований из NH 10 -формилтетрагидрофолата или тетрагидрофолата (FH 4) также образуется формильная группа (FH) - это реакция формилирования. Участник реакции формилирования - тетрагидрофолат (FH 4) является коферментом витамина F или фолиевой (птероилглутаминовой) кислоты. FH 4 восстанавливается из гидрофолатредуктазы (FH 2) при участии NADPH и формилтрансферазы.

Формильная группа также поступает от серина, который в присутствии серингидроксиметилазы переносит гидроксиметильную группу (СН 2 ОН) на FH 4 , и в результате образуются глицин, вода и N 5 N 10 -метилен-FH 4 . Вместе с тем, последнее соединение еще не готово к участию в формилировании, так как метиленовая группа (СН 2) более восстановлена, чем формильная группа (FH). Поэтому СН 2 окисляется ферментом NADP + до метильного производного, которое после гидролиза превращается в N 10 -формил-FH 4 , или донор формильной группы, необходимый для синтеза пуриновых нуклеотидов. Здесь уместно заметить, что синтез пуринов de novo не дает свободных пуринов, так как новые пурины сразу превращаются в пуриновые нуклеотиды. Известен также путь синтеза пуриновых нуклеотидов, в ходе которого в них превращаются свободные пурины, получаемые при распаде нуклеотидов и сохраняющиеся после взаимодействия с ФРПФ. В этом пути участвуют две фосфорибозилтрансферазы: одна катализирует образование пуриновых нуклеотидов из аденина, другая - из гипоксантина и гуанина. Причем во втором случае (синтез пуриновых нуклеотидов из гипоксантина или рибонуклеотида АМР, а синтез гуанина из рибонуклеотида GMP) принимает участие гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза

(ГГФРТ), которая, взаимодействуя с ФРПФ, образует IMP и неорганический фосфор (Р). Для клеток человека сбережение аденина, по-видимому, менее важно, чем сбережение гипоксантина и гуанина. Свободный гипоксантин образуется из АМР при удалении фосфатной группы (РН) с помощью 5-нуклеотидазы и при этом превращается в аденозин, из которого удаляется NH 2 -группа с помощью фермента аденозиндезаминазы (АДА) . В итоге аденозин превращается в инозин, из которого с помощью другого фермента - нуклеозидфосфорилазы - образуются гипоксантин и рибозо-1-фосфат.

Следует также отметить, что при отсутствии в этом метаболическом пути АДА развивается аутосомно-рецессивная болезнь лимфоцитов (20q13.11), проявляющаяся тяжелым комбинированным иммунодефицитом (ТКИД). Предложенный в США в 1990 г. способ лечения ТКИД стал первым случаем применения в медицине метода генной терапии, суть которого заключалась во введении в стволовые клетки костного мозга in vitro нормального гена АДА и последующей аутотрансплантации этих клеток in vivo (см. главу 20).

В заключение необходимо подчеркнуть, что синтез пуриновых нуклеотидов требует от клетки больших энергетических затрат, и поэтому механизм реутилизации свободных пуринов более выгоден для нее, ибо позволяет клетке ограничить синтез de novo.

Кроме того, в организме имеются уникальные клетки (эритроциты), которые не способны синтезировать пурины de novo, и поэтому используют лишь готовые пуриновые основания. Значение механизма реутилизации свободных пуринов можно продемонстрировать на примере Х-сцепленного рецессивного синдрома Леша-Найана (Xq26-27), связанного с умственной отсталостью, нарушениями координации и аутоагрессией (из-за отсутствия ГГФРТ). У таких больных в клетках печени резко увеличен синтез пуриновых нуклеозидов de novo (есть сахар и основание, но нет фосфата), что ведет к увеличению уровня ФРПФ, образованию большого количества мочевой кислоты (в печени) и отложению кристаллов уратов (в почках).

Схожая симптоматика наблюдается при подагре, однако в этом случае у больных нет неврологических расстройств (по неизвестным пока причинам). По-видимому, подагра - это фенокопия синдрома Леша-Найана. При этом важно отметить, что мочевая кислота, образующаяся в печени из гипоксантина и гуанина, ингибируется аллопурином. Этот препарат применяется для лечения подагры, он вызывает преимущественное накопление не уратов, а гуанина

и гипоксантина, которые растворимы в воде и поэтому легко выводятся из организма.

Путь синтеза пуриновых нуклеотидов de novo - это пример аллостерического ингибирования по принципу обратной связи. При этом местом контроля ингибирования служит первая (обратимая) реакция синтеза пуринов. Ее катализирует ФРПФ-синтетаза, ингибируемая рибонуклеотидами AMP, ADP,GMP и GDP.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов

Большинство клеток синтезирует пиримидиновые нуклеотиды de novo. Вместе с тем, известен путь реутилизации свободных пиримидинов, который менее ярок, чем у пуринов.

Синтез свободных пиримидинов начинается с аспарагиновой кислоты и ведет к образованию оротовой кислоты (соединение с циклической структурой), которая в присутствии ФРПФ и под действием киназ преобразуется в урацил (UМР).

В ходе сбалансированного производства дезоксинуклеотидтрифосфатов (так же, как пуринов) осуществляется аллостерическая регуляция по принципу обратной связи (см. главу 8). Их восстановление идет на уровне дифосфатов при помощи NADPH (переносит электроны на редуктазу). Только после этого они в несколько стадий превращаются в трифосфаты (в результате фосфорилирования киназами с участием АТР). Сначала не участвующий в синтезе dUTP (он содержит тимин) гидролизуется в dUMP с образованием РР. Затем dUMP метилируется в dTMP.

Метилирование - это перенос обладающей высокой активностью метильной группы (СН 3) от донора-метионина на молекулы других соединений, включая ДНК (см. ниже). При этом нуклеозид-тимидин ресинтезируется до ТМП под действием тимидинкиназы.

Метилирование dUMP происходит также под действием фермента тимидилатсинтетазы, коферментом которой является N 5 N 10 -метилен- FH 4 или метилентетрагидрофолат (FH 4). Далее dTMP фосфорилируется в dTTP (метилированный урацил), который превращается в dTTP.

В случае синтеза пуринов метиленовая группа (СН 2) окисляется с образованием формильной группы (см. выше), а в случае синтеза тимидилата она восстанавливается и переносится к метильной группе (СН 3) тимина в присутствии тимидилатсинтетазы. При этом FH 4 превращается в FH 2 . Для обратной восстановительной реакции необходим фермент дегидрофолатредуктаза, с дефицитом которого связано появление одной из генокопий фенилкетонурии (см. ниже).

Другой метаболический путь - это превращение FH 4 в метилен- FH 4 в реакции с серином, но для этого FH 2 восстановливается до FH 4 под действием дегидрофолатредуктазы.

Показано, что антифолатами или структурными аналогами фолата, ингибирующими FH 2 -редуктазу, служат антилейкемические препараты: аметоптерин и аминоптерин, которые подавляют образование dTMP, крайне необходимого лейкозным клеткам. Причем образование dTMP идет по пути ингибирования FH 2 -редуктазы и торможения процесса превращения FH 2 в FH 4 . Далее фермент серингидроксиметилаза способствует образованию метилен-FH (из фолиевой кислоты), а затем в присутствии dUMP образуется dTMP.

Кроме этих реакций, известна реакция, в ходе которой N 5 N 10 - метилен-FH 4 восстанавливается до N 5 -метилен-FH 4 , который поставляет метильные группы для превращения гомоцистеина в метионин в присутствии метионинсинтетазы.

Метионинсинтетазе необходим кофактор - витамин В 12 , при полном отсутствии которого развивается аутосомно-рецессивная пернициозная анемия (6р12-р21.2). При этом заболевании в организме не образуется желудочный гликопротеин, необходимый для восстановления в кишечнике витамина В 12 , хотя с пищей его поступает много. В связи с этим запасы FH 4 становятся недоступными для синтеза пуринов, и тетрагидрофолат превращается в метил- FH 4 , вызывая у больных неврологические расстройства, связанные с метилмалоновым ацидозом. При дефиците витамина В 12 развивается аутосомно-рецессивная врожденная мальабсорбция фолата (мегалобластная анемия). Один из ее генов-кандидатов картирован на 11q13.3-q14.1.

Известны две реакции, зависимые от витамина В 12 . Они катализируются разными ферментами: метилмалонил-СоА-мутазой (6р12- р21.2) и метионинсинтазой (ген не картирован). При недостатке первого фермента развивается смертельный ацидоз, тогда как недостаток второго фермента вызывает только раннюю задержку психомоторного развития, сопровождающуюся неврологической симптоматикой, обусловленной токсическим действием гомоцистеина.

Метилирование последовательностей ДНК

Метилирование последовательностей ДНК (например, остатков цитозина в положении 5) происходит с образованием 5-метилцитозина (5-mC) при действии ряда ферментов, получивших общее название: цитозин-ДНК-метилтрансфераз или М-таз.

М-таза - это «поддерживающий» фермент, узнающий и метилирующий только наполовину метилированные последовательности ДНК, формирующиеся в ходе репликации, когда вновь синтезированная дочерняя цепь еще не метилирована. Известны четыре таких фермента (Dnmt 1, Dnmt 2, Dnmt 3а и Dnmt 3b). Наиболее изучен Dnmt 1 или белок с молекулярной массой около 190 кДа, имеющий 2 домена: каталитический (расположен в С-концевой части фермента), структурно близкий к бактериальным цитозиновым М-тазам, и регуляторный (расположен в N-концевой части), содержащий сигнальную последовательность, направляющую фермент в активные репликативные комплексы в делящихся клетках.

Ферментативная активность Dnmt 1 резко возрастает с началом синтеза ДНК. Возможно, что промотор гена этого фермента активируется продуктом гена H-ras, участвующим в переносе митогенного сигнала.

Показано, что остатки цитозина в основном метилируются в составе динуклетидов CpG, или CpG-островков (см. главы 1 и 25). Всего в геноме эукариот метилируется около 70% CpG-островков и 6-7% остатков цитозина. Такое поддерживающее метилирование отражено на рис. 32: в результате репликации метилированные динуклеотиды CpG присутствуют в материнской нити ДНК. ДНК-метилтрансфераза распознает в ней метилированные CpG и воссоздает тот же рисунок метилирования в дочерней нити. Следует отметить, что М-тазы обладают лишь ограниченной способностью метилировать последовательности ДНК de novo в полностью неметилированных участках и метилировать олигонуклеотиды, содержащие ошибочно спаренные основания (см. главу 10).

В настоящее время клонированы гены, продукты которых проявляют высокую способность к метилированию ДНК de novo и, возможно, ответственны за этот процесс.

Метилирование остатков цитозина влияет на структурные характеристики ДНК, что проявляется в облегчении перехода ее метилированных участков из В-формы в Z-форму, увеличении шага спирали ДНК и изменении кинетики образования крестообразных структур. При этом метильная группа 5-mC выступает на поверхности большой бороздки ДНК, находящейся в В-форме, что увеличивает ее гидрофобность и в ряде случаев становится решающим фактором взаимодействия ферментов с соответствующими участками молекулы ДНК. Кроме того, показано метилирование других последовательностей ДНК, например CpNpG, а также опи-

Рис. 32. Поддерживающее метилирование в геноме (по: Herman et al., 1999; http//www.kletca.ru/stem-cells/glossary/)

сан механизм метилирования аденина и гуанина - это метилирование с помощью сульфониевого катиона S-аденизилметионина или SАМ. В частности, механизм метилирования гуанина в положении 7 (N 7 -метилгуаниновая группа), а также в положении 2 (группа ОН второго и иногда третьего нуклеотида) играет важную роль в кэпировании мРНК с помощью РНК-полимеразы II или модификации мРНК с 5"-конца. В этом месте в составе первого нуклеотида имеется трифосфатная группа, и ее концевой фосфат удаляется с заменой на остаток GMP. Благодаря этому кэпированная мРНК достраивается до функционально активной мРНК. Кроме метилирования аденина и гуанина, для SАМ показано метилирование аминокислот и других веществ: креатина, ФХ и адреналина (относится к катехоламинам).

Деградация ДНК

Деградация ДНК - это универсальная для большинства клеток замена в ходе репликации старых молекул на новые. Процесс деградации ДНК считается необратимой терминальной стадией апоптоза, которая контролируется белками семейства Вс 1-2 (см. главу 11).

Деградация мРНК

Выделено 2 механизма деградации мРНК (процессы NMD и SMD), относящихся к восстановительным механизмам клетки (см. главу 10).

На рис. 33 приведена схема механизма - NMD у млекопитающих: процесс NMD происходит во время трансляции, и с его помощью разрушается мРНК, содержащая преждевременные стоп-кодоны (ПСК), что прерывает трансляцию на расстоянии 50-55 нуклеотидов вперед по ходу считывания экзон-экзонной последовательности, возникшей в результате сплайсинга.

Предшественник мРНК (пре-мРНК) в ядре связан с гетеродимером СВР80 - СВР20 главного ядерного кэп-связывающего белка (CBP).

После формирования З"-конца пре-мРНК соединяется с ядерным поли (А)-связывающим Upf3a-белком или РАВР?-белком (PABP). Затем пре-мРНК подвергается сплайсингу и превращается в мРНК,

Рис. 33. Схема NMD у млекопитающих (по Maquat L., 2005)

которая связывается с комплексом, включающим СВР80-СВР20, РАВРN1 и цитоплазматический белок PABPC, и после этого присоединяется к белкам экзон-экзонного комплекса или EJC, находящегося на расстоянии 20-24 нуклеотида вперед. Компонентами EJC служат ряд белков, включая:

Белки сплайсинга пре-мРНК (Pnn/DRS, RNPS1, SRm160, UAP56);

Белки, участвующие в экспорте мРНК (REF/Aly, Y14, Magoh);

Белки, функции которых полностью не выяснены (PYM, eIF4AIII и Barentsz/MLN512).

К комплексу EJC также могут присоединяться дополнительные белки:

Факторы NMD (Upf3 или Upf3a, Upf3X или Upf3b, Upf2);

Белок Upf1 (присоединяется, по-видимому, транзиторно).

Как полагают, белки Upf3/Upf3X, имеющие преимущественно ядерную локализацию, способны перемещаться в цитоплазму и взаимодействовать с белком Upf2, который сконцентрирован вдоль цитоплазматического края ядерной оболочки. При их перемещении образуется инициирующий комплекс первичной трансляции или мРНП. Этот комплекс проходит первичный цикл трансляции либо в ассоциации с ядром, либо с цитоплазмой, так как мРНК служит ассоциированным с ними субстратом для NMD.

Процесс NMD происходит после распознавания ПСК во время первого цикла трансляции. Если трансляция прерывается в ПСК, который находится на расстоянии более чем 50-55 нуклеотидов выше от экзон-экзонного соединения, то Upf1 инициирует процесс NMD путем взаимодействия с белком Upf2, ассоциированным c EJC.

Непосредственная деградация нонсенс-транскриптов в клетках млекопитающих происходит как в направлении 5" - 3", так и 3" - 5", включая соответственно декэпирование и действие 5" - 3" экзонуклеотических факторов или же деаденилирование и действие 3" - 5" экзосомальных факторов.

Участие EJC-комплексов в процессе NMD подтверждается данными о том, что мРНК, содержащие ПСК, и мРНК, происходящие из генов, не содержащих интроны, не подвергаются NMD. Мишенью для NMD служат только вновь синтезированные мРНК, тогда как стабильные мРНК не подвергаются деградации.

Для NMD показано разрушение ряда нонсенс-транскриптов, включая:

МРНК, относящуюся к продуктам альтернативного сплайсинга;

МРНК, необходимую для селенопротеинов;

МРНК с открытой рамкой считывания;

ли NMD в комплексе с рибосомами, транслирующими белки, или цитоплазматическими внерибосомными участками деградации мРНК.

Эффективность NMD, как правило, не зависит от локализации ПСК и увеличения количества EJC-комплексов. Однако эффективность NMD может быть повышена за счет других механизмов, например за счет моделирования (замены) различных последовательностей генов.

В настоящее время продолжает изучаться роль NMD в других клеточных процессах. Например, один из его факторов - SMG1 - принимает участие в распознавании и/или репарации повреждений ДНК, другой фактор - Upfl - участвует в нонсенс-опосредованном альтернативном сплайсинге, а также в недавно открытом новом пути деградации мРНК - так называемой опосредованной деградации мРНК или SMD. В случае SMD-механизма деградации РНКсвязывающий белок напрямую взаимодействует с белком Upfl, вызывая деградацию мРНК на достаточно удаленном расстоянии от ПСК, включающем нормальный стоп-кодон.

Вместе с тем, для SMD-механизма окончательно не определено функциональное назначение указанных факторов.

Метаболизм аминокислот и его нарушения

Аминокислоты образуются из кетокислот и аммиака (аминогруппы). Они используются для синтеза различных белков, в том числе компонентов клеточных мембран, нейромедиаторов (например, 5-гидрокситриптамина и гамма-аминобутирата или GАВА), гормонов (например, тироксина), гема и других веществ. Источниками аминокислот служат пищевые продукты и продукты клеточного метаболизма.

Основные аминокислоты делятся на:

Незаменимые (поступают исключительно извне), их 10;

Заменимые (поступают извне и синтезируются в организме), их также 10.

Только одна аминокислота - аргинин - необходима организму в течение ограниченного периода развития (исключительно во время его роста), тогда как остальные 19 аминокислот необходимы всегда.

Абсолютно необходимыми считаются лизин, фенилаланин и триптофан. Цистеин можно получить из фенилаланина, а тирозин - из метионина. Основные аминокислоты либо кетогенны (образуют ацетил-СоА, который превращается в кетоновые тела), либо гликогенны (увеличивают уровень глюкозы в крови, а у диабетиков в моче). Вместе с тем, лейцин и лизин относятся и к тем и к другим (кетогенным и гликогенным).

На рис. 34 приведена общая схема метаболизма аминокислот. Как показано на схеме, избыток аминокислот формируется за счет аминокислотных остатков, не использованных в биосинтезе белков или на другие нужды клетки.

Сформировавшийся избыток аминокислот в виде метаболического фонда используется (при их расщеплении) для производства энергии и создания энергетических запасов (жиров и гликогена), а аминный азот выводится с мочой в виде мочевины.

В случае необходимости резервами для производства аминокислот могут стать функциональные мышечные белки (их в организме больше всего). У человека выявлен целый ряд наследственных болезней, связанных с нарушениями метаболизма аминокислот (см. главу 21). Для больных с такими нарушениями характерен либо дефицит, либо избыток какой-либо определенной аминокислоты, что ведет к пло-

Рис. 34. Общая схема метаболизма аминокислот (по Эллиот В., Эллиот Д., 2002)

хому перевариванию и всасыванию пищи, истощению организма, задержке психомоторного и физического развития, отекам тканей, неврологической и другой симптоматике, базирующейся на синтезе неполноценных белков.

Наиболее характерным примером этих заболеваний служит аутосомно-рецессивная фенилкетонурия (ФКУ), развивающаяся в результате дефицита фермента фенилаланин-4-гидроксилазы

ФКУ имеет ряд генокопий (чаще всего злокачественных), развивающихся в результате дефицита 6-пирувоилтетрагидроптерин- синтазы (11q22.3-q23.3), цитозольной дигидроптеридинредуктазы (4р15.31), цитозольной гуанозин-циклогидролазы (ген не картирован) или тетрагидробиоптерина - кофактора ВН 4 гидролаз ароматических аминокислот: фенилаланина, тирозина и триптофана (ген также не картирован).

Сюда же относится генокопия ФКУ вследствие дефицита дегидрофолатредуктазы.

Прежде чем рассмотреть механизмы патогенеза генокопий фенилкетонурии, отметим, что в нормально функционирующем организме фенилаланин не подвергается дезаминированию, а превращается в тирозин (под действием фенилаланин-4-гидроксилазы).

При ФКУ синтез тирозина затруднен либо полностью заблокирован, и фенилаланин «вынужденно» подвергается дезаминированию в фенилпируват (кетокислота), который выводится с мочой.

В связи с этими особенностями обмена фенилаланина в организме и наличием генокопий ФКУ был проведен анализ состава свободных аминокислот и результатов метаболизма фенилаланина в плазме крови небеременных и беременных женщин - носителей гена ФКУ (Васильева О.В., 1999). Состав свободных аминокислот в сыворотке крови у небеременных (первая группа) характеризовался соотношением заменимых и незаменимых аминокислот 38 и 62% соответственно, а также отношением гидрофобных и нейтральных к другим аминокислотам, составляющим 71 к 29%. Отмечались наибольшие концентрации аланина, треонина, лизина и аргинина; наименьшие - аспарагиновой и глутаминовой кислот.

При анализе корреляционных связей между количественными характеристиками аминокислотного спектра были выделены три степени сопряженности количественных показателей взаимно корре-

лируемых систем: высокие, средние и низкие уровни объединения аминокислот.

Соответственно, высокие уровни - это лизин, фенилаланин и тирозин; средние уровни - это гистидин, цистеин и валин; низкие уровни - это лейцин, изолейцин, метионин, аланин и аспарагиновая кислота. Кроме этих трех уровней, были выделены уровни корреляционных связей, характерные для аргинина и глутаминовой кислоты, а также серина и треонина. Полученные данные были объяснены автором структурно-функциональными особенностями аминокислот:

Фенилаланин является предшественником тирозина;

Фенилаланин, тирозин и лизин участвуют в синтезе ацетил-СоА без промежуточного образования пирувата;

Аргинин, гистидин и валин могут участвовать в синтезе глутаминовой кислоты;

Лейцин, изолейцин и метионин относятся к гидрофобным аминокислотам;

Аланин образуется при переаминировании пирувата, который может стать основой для синтеза глицина; донором аминогруппы служит аспартат.

Физиологическая беременность приводила к изменениям фонда свободных аминокислот за счет снижения содержания в первом триместре-глицина, валина, лейцина; во втором триместрегистидина, фенилаланина и цистеина. Если по данным массового (пилотного) скрининга беременных уровень фенилаланина в плазме крови соответствовал 1,2 мг%, то это оценивалось как критерий отбора женщин в группу «потенциальных гетерозигот» по гену ФКУ.

Если экспрессия скрытого в материнском организме гена ФКУ приводила в первом триместре беременности к возрастанию уровня фенилаланина в плазме крови выше 10 мг%, то это оценивалось как причина нарушений развития плода.

Облигатное гетерозиготное носительство гена ФКУ у матерей, родивших детей с ФКУ (вторая группа), в сравнении с женщинами без гена ФКУ (третья группа) проявлялось нарушениями метаболического фонда аминокислот в виде высокой концентрации глутаминовой и аспарагиновой кислот, треонина и глицина.

Отмечая большое теоретическое и практическое значение работы О.В. Васильевой, можно сделать вывод, что имеющиеся сегодня представления о спектре и механизмах проявления различных генокопий

ФКУ (а возможно, и генокопий при других наследственных болезнях обмена - НБО аминокислот) должны быть значительно расширены. Это может быть сделано не только за счет анализа фонда всех аминокислот, объединенных в отдельные группы в зависимости от степени сопряженности с их структурно-функциональными характеристиками, но и на основе анализа роли белков-ферментов, участвующих в метаболизме этих аминокислот. В пользу такого вывода свидетельствует также пример аутосомно-рецессивного лейциноза или болезни мочи «кленового сиропа», при которой выделены три генокопии, обусловленные дефицитом фермента: дегидрогеназы альфа-кетокислот с разными боковыми цепями, тип I A (19q13.1-13.2), тип I B (6p21-p22) и тип II (1p31). Лейциноз развивается в результате нарушения окислительного декарбоксилирования альфа-кетокислот, сопутствующих образованию алифатических аминокислот: лейцина, изолейцина и валина.

Завершая рассмотрение данных о значении метаболизма отдельных аминокислот, важно отметить, что наряду с дефицитом может наблюдаться их избыток, и тогда у больных диагностируются, например, такие заболевания, как:

алкаптонурия (3q2) - результат нарушенного расщепления тирозина из-за избытка гомогентизиновой кислоты, являющейся его продуктом дифенолом; в этом случае дифенол соединяется с кислородом воздуха и образует пигмент, благодаря которому моча окрашивается в темный цвет;

цистатионурия (16q) - это избыток цистатиона (см. ниже).

Синтез аминокислот

Предшественниками основных аминокислот являются 5 химических соединений: альфа-кетоглутарат, 3-фосфоглицерат, оксалоацетат (R= СН 2 СОО), фосфоенол-пируват, пируват (R=СН 3) и два моносахарида пентозофосфатного пути. Рассмотрим механизмы их преобразования в аминокислоты.

Аминокислоты как продукты метилирования

Аминокислоты могут быть продуктами метилирования или переноса метильной группы от донора-метионина на различные соединения (см. выше). Когда метионин реагирует с АТР, то его NH 3 + -группа активируется с образованием сульфониевого катиона, или S-аденизилметионина (SАМ). Перенос метильной группы катализируется трансметилазами.

В ходе этой реакции три фосфатные группы АТР превращаются в пирофосфат (РР) и неорганический фосфор (Р), затем РР расщепляется до двух молекул Р.

Сначала SАМ превращается в S-аденозилгомоцистеин, который превращается в гомоцистеин-метионин (у него вместо группы S-CH 3 имеется SH-группа, или тиольная группа). Далее тиольная группа с гомоцистеина переносится на серин с образованием цистеина. Промежуточным соединением в этой реакции является цистатион, избыток которого выводится с мочой.

Продуктами метилирования SАМ также являются: креатин, фосфолипид - ФХ и катехоламин - адреналин.

Аминокислоты как продукты трансаминирования

Аминокислоты могут быть продуктами трансаминирования или дезаминирования. Например, глутаминовая кислота синтезируется с помощью глутаматдегидрогеназы, кофакторами которой являются NAD+ и NADР+. Эта реакция обратима.

Донорами глутаминовой кислоты служат аспарагиновая кислота и аланин, образующиеся при трансаминировании оксалоацетата и пирувата. Глутаминовая кислота дезаминируется путем отщепления двух атомов водорода в присутствии глутаматдегидрогеназы, использующей в качестве окислителя NAD+или NADP+. Этот фермент аллостерически ингибируется ATP и GTP (они указывают на большие запасы энергии), но активируется ADP и GDP (они указывают на недостаток энергии).

После дезаминирования глутаминовой кислоты образуется альфакетоглутарат, который участвует в цикле Кребса (цикл лимонной кислоты), что делает возможным окисление глутаминовой кислоты

до Н 2 О и СО 2 .

Поскольку альфа-кетоглутарат превращается в оксалоацетат, он может участвовать в синтезе глюкозы, т.е. глутаминовая кислота - это гликогенная аминокислота.

Для других аминокислот (кроме глутаминовой) нет соответствующих дегидрогеназ. Поэтому их дезаминирование идет не в одну, а в две стадии: первая стадия - переаминирование, вторая стадия - дезаминирование. В целом этот общий для всех аминокислот метаболический путь называется трансаминированием или дезаминированием.

Трансаминирование катализируется аминотрансферазами (трансаминазами), которые специфичны для разных аминокислот.

В активных центрах трансаминаз находится кофермент пиридоксаль-5-фосфат (ПФ), выступающий в роли электрофильного интермедиатора, который сначала принимает аминогруппу

(служит ее акцептором), а затем (как донор) передает ее кетокислоте.

Рабочей группой ПФ является альдегидная группа (СНО) .

ПФ включает три производных витамина В 6: пиридоксаль, пиридоксин и пиридоксамин.

Механизм трансаминирования можно продемонстрировать на примере аланина, являющегося транспортной формой аминного азота в крови.

В аланине сосредоточено около 30% аминного азота, поступающего в печень после расщепления мышечных белков и образующегося из пирувата при трансаминировании других аминокислот.

При взаимодействии аланина и альфа-кетоглутарата возникает пируват, который вступает в реакцию с глутаматом, - это первая стадия. Во второй стадии глутамат присоединяет NAD+ и воду, образуя кетоглутарат, который взаимодействует с NaРН+ и NH 4 . В печени аланин дезаминируется. Образующийся при этом аммиак идет на синтез мочевины, а пируват - на синтез глюкозы, которая возвращается с кровью в мышцы, замыкая глюкозо-аланиновый цикл переноса аммиака. Этот цикл приобретает особое значение при голодании, когда в ходе глюконеогенеза в печени используются аминокислоты, образующиеся при расщеплении мышечных белков.

Синтез серина и глицина

Серин синтезируется в три стадии из гликозила-3-фосфатглицерина, который сначала окисляется в кетокислоту (трифосфатгидроксипируват); она трансаминируется глутаминовой кислотой и превращается в 3-фосфат-серин, гидролизующийся до серина и неорганического фосфора.

Глицин синтезируется путем удаления из серина гидроксиметильной группы (см. выше). Реакция идет с участием тетрагидрофолиевой кислоты, являющейся переносчиком моноуглеродных групп.

Такого рода перенос важен для синтеза нуклеотидов.

Синтез других аминокислот

Глутамин (так же как аланин) служит транспортной формой аммиака в крови, который образуется при дезаминировании аминокислот.

Аммиак токсичен и поэтому в печень поступает не в свободном виде, а в соединении с глутаминовой кислотой, образуя при участии фермента глутаминсинтетазы амид глутаминовой кислоты, или

глутамин. В качестве промежуточного продукта образуется гаммаглутамилфосфат (ангидрит глутаминовой и фосфорной кислот) - это макроэргическое соединение, способное взаимодействовать с ионами аммония при участии синтетазы (см. главу 8).

Источником глутамина служит альфа-кетоглутарат из цикла Кребса, подвергающийся трансаминированию другими аминокислотами.

Глутамин переносится кровью в печень, где гидролизуется глутаминазой, а высвобождающийся при этом аммиак используется для синтеза мочевины.

Фенилаланин - это ароматическая аминокислота, избыток которой в нормально функционирующем организме превращается в тирозин при участии фенилаланин-4-гидроксилазы, поставляющей 2 атома водорода от кофермента - тетрагидробиоптерина (см. выше).

Лейцин, изолейцин и валин - это алифатические аминокислоты, промежуточные продукты которых накапливаются в виде кетокислот при лейцинозе (см. выше).

Метаболизм других соединений из аминокислот

Кроме белков, из аминокислот образуются: амины (в результате декарбоксилирования); катехоламины или гормоны, сходные по структуре с катехолом (например, 1,2-дегидроксибензол), включая дофамин, адреналин и норадреналин; нейромедиаторы (GABA и 5-окситриптамин), а также гормон - тироксин.

Аминогруппы после их удаления из аминокислот выводятся с мочой в виде мочевины - это инертное водорастворимое нетоксическое соединение.

Мочевина образуется в печени при отщеплении гуанидиновой группы от аргинина. При этом попутно образуется аминокислота - орнитин, не входящая в состав основных белков организма.

Для превращения орнитина обратно в аргинин используются атом углерода, получаемого из углекислого газа, и аминный азот, выделяемый в ходе метаболизма любой из основных аминокислот.

Образование аргинина из орнитина идет в несколько стадий. В качестве промежуточного продукта образуется аминокислота - цитруллин, также не входящая в состав основных белков организма; она стимулирует синтез мочевины в печени (как орнинтин и аргинин).

Деградация белков

Деградация белков - это замена старых белковых молекул на новые молекулы. Она происходит во всех клетках и тканях организма в ходе метаболизма. Белки имеют различную продолжительность жизни. К белкам-долгожителям относятся структурные белки и гемоглобин. Несколько дней живут белки печени.

Многие белки имеют продолжительность жизни не более 20 ч, а часть из них живут не более десяти или даже двух минут.

В связи с разной продолжительностью жизни белков их деградация характеризуется высокой селективностью.

В ходе синтеза аминокислот и последующего производства из них структурных и регуляторных белков их абсолютная структурная (и функциональная) точность не всегда соблюдается. Поэтому в клетках неизбежно образуются ошибочные аминокислоты, что влечет за собой неправильный фолдинг белков (см. главу 3), и такие белки уничтожаются клеткой, т.е. подвергаются процессу деструкции. Для селективной деструкции важен белок - убиквитин. Это небольшой белок, участвующий в АТР-зависимой реакции, при которой его концевая карбоксильная группа связывается с аминогруппой боковой цепи белка-мишени (остатками лизина), который должен подвергнуться деструкции, т.е. он как бы «метится» для нее.

Фонд АК организма пополняется за счет процессов:

1) гидролиза белков пищи,

2) гидролиза тканевых белков (под действием катепсинов лизосом).

Расходуется АК-фонд на процессы:

 синтез заменимых АК,

 синтез собственных белков,

 синтез азотсодержащих веществ (урины, пиримидины, холин, креатин и т.д.),

 синтез углеводов (глюконеогенез),

 синтез липидов из кетогенных АК,

 распад до NH 3 , NH 2 -CO-NH 2 , мочевой к-ты и др.

Условно метаболизм АК в тканях можно распределить на общие пути и индивидуальные пути обмена АК.

Общие пути обмена веществ

1. Переаминирование (открыто в 1937 г. Браунштейном и Крицмом).

Роль: синтез заменимых АК, участие в непрямом дезаминировании АК. Определение АлАТ и АсАТ в крови имеет большое диагностическое значение. Так, через 5 часов после инфаркта миокарда АсАТ увеличивается в 20-30 раз, через 48 часов – АлАТ и АсАТ снижаются до нормы, еще через 24 часа повышается АлАТ. Также АлАТ повышается при патологии печени.

2. Дезаминирование (ДА) АК:

 восстановительное ДА – под действием микрофлоры кишечника,

 гидролитическое ДА – с участием воды,

 внутримолекулярное ДА – с образованием непредельной к-ты,

 окислительное ДА – характерно для тканей организма. Оно бывает прямым и непрямым.

Прямое ДА идет с участием дезаминаз (оксидаз). NH 2 -CHR-COOH → NH=CR-COOH (иминокислота), при этом ФМН→ФМН·Н 2 , который затем восстанавливает кислород до пероксида водорода; последний расщепляется каталазой. А иминокислота гидролизуется до альфа-кетокислоты и аммиака.

Непрямое ДА (или транс-ДА) идет в два этапа: 1) переаминирование (см. выше); 2) дезаминирование ГЛУ α-КГ + NH 3 , над стрелочкой глутамат-ДГ, под стрелочкой – НАД→НАД·Н 2 .

3. Декарбоксилирование АК – процессы образования биогенных аминов, обладающих биологической активностью:

ГИС → (гистидил-ДК, ПФ) гистамин,

ТИР → (оксигеназа, +1/2О 2) ДОФА (диоксифенилаланин) → (ДК, ПФ, -СО 2)дофамин,

ТРИ → (оксигеназа, +1/2О 2) 5-окситриптофан → (ДК, ПФ, -СО 2) серотонин,

ГЛУ → гамма-аминомасляная к-та (ГАМК).

Дофамин и ГАМК – тормозные нейромедиаторы, гистамин – тканевой гормон. Серотонин является местным регулятором в функции периферических органов.

Образование конечных азотистых продуктов

В сутки распадается около 1-2% всех белков организма, что составляет в среднем 500 г. Из них 80% (400 г) идут на ресинтез организм-специфичных белков, а 20% (100 г) подвергаются непрямому дезаминированию с образованием конечных продуктов – кетокислот и аммиака (они содержат 10-16 г азота).

Временное обезвреживание аммиака

Аммиак токсичен (50 мг аммиака убивает кролика, при этом =0,4-0,7 мг/л). Поэтому в тканях аммиак обезвреживается временными путями:

1) в основном – образованием амидов дикарбоновых кислот . Напр., ГЛУ + NH 3 → ГЛН (над стрелочкой "глутаминсинтетаза", под стрелочкой – АТФ → АДФ + Фн). Аналогично АСП → АСН.

2) восстановительное аминирование кетокислот. Этот путь и дает токсичность аммиака (из-за уменьшения кол-ва кетокислот).

Такой азот (в виде конъюгатов аммиака) посупает в печень, где происходит окончательное обезвреживание аммиака – образование мочевины. Небольшое количество аминов отдают аммиак в почках, где он сразу синтезируется в мочу, где соединяется с протонами, образуя ионы аммония, которые выводятся с мочой. (В крови NH 4 + нет!)

  • Специальность ВАК РФ03.00.04
  • Количество страниц 170

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современная классификация аминокислот.

1.2. Химические свойства аминокислот.

1.3. Биосинтез заменимых аминокислот.

1.4. Метаболизм аминокислот в организме человека.

1.6. Изменения аминокислотного спектра крови при беременности.

1.7. Наследственное нарушение обмена фенилаланина.

1.8. Выявление гетерозиготного носительства фенижетонурии.

1.9. Особенности обмена фенилаланина,у беременных женщин.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика изучаемых выборок и программ исследования.

2.2. Генеалогический метод.

2.3. Метод анкетирования.

2.4. Флюорометрический метод исследования.

2.5. Метод ионообменной хроматографии.

2.6. Методы статистической обработки.

2.6.1. Дискриминантный анализ.

2.6.2. Кластерный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. Свободные аминокислоты сыворотки крови у небеременных женщин: количественная представительность и характеристика корреляционных взаимосвязей.

3.1. Особенности аминокислотного спектра сыворотки крови у небеременных женщин.

3.2. Обсуждение.

Глава 4. Состояние метаболического фонда свободных аминокислот у гомозиготных и гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы.

4.1. Изучение аминокислотного спектра сыворотки крови у гомозиготных и гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы.

4.2. Обсуждение.

5.1. Уровень содержания фенилаланина в крови на различных сроках беременности.

5.2. Обсуждение.

Глава 6. Оценка количественного содержания свободных аминокислот в сыворотке крови у беременных женщин.

6.1. Сравнительный анализ количественного содержания свободных аминокислот сыворотки крови у женщин в разных триместрах беременности.

6.2. Многомерный анализ количественной представительности свободных аминокислот в разных триместрах беременности.

6.3. Обсуждение.

Глава 7. Сравнительный анализ количественной представительности свободных аминокислот у беременных женщин с различным содержанием фенилаланина в крови и гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы.

7.1. Изучение вариабельности количественных показателей аминокислотного спектра у беременных женщин с различным содержанием фенилаланина в крови.,.

7.2. Основные закономерности взаимного варьирования количественного содержания свободных аминокислот у беременных женщин с различным уровнем фенилаланина в крови.

7.3. Аминокислотный спектр сыворотки крови у гетерозиготных носителей фенилкетонурии во время беременности: количественная представительность и характеристика взаимосвязей.

7.4. Обсуждение.

Рекомендованный список диссертаций

  • Фенотипические эффекты гетерозиготного носительства мутаций гена фенилаланингидроксилазы 1999 год, кандидат биологических наук Сарычева, Елена Алексеевна

  • Состояние адренергического механизма и содержание свободных аминокислот при физиологическом течении гестационного процесса и ряде акушерских осложнений 2007 год, доктор медицинских наук Хлыбова, Светлана Вячеславовна

  • Генетико-эпидемиологическое исследование фенилкетонурии в популяции Краснодарского края 2006 год, кандидат биологических наук Зинченко, Людмила Васильевна

  • Исследование количественного содержания аминокислотного спектра белков мембран эритроцитов при гипертонической болезни и роли генетических и средовых факторов в его детерминации 2002 год, кандидат биологических наук Бабкина, Людмила Александровна

  • Состояние прооксидантной и антиоксидантной систем у беременных женщин, больных сахарным диабетом 1-го типа 2006 год, кандидат медицинских наук Назарова, Сурайе Изатуллоевна

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метаболический фонд свободных аминокислот у беременных и его особенности при мутациях гена фенилаланингидроксилазы»

Метаболический фонд свободных аминокислот является важным показателем обменных процессов. Формируясь за счет поступления из эк-зо- и эндогенных источников, участвуя в ана- и катаболических процессах, он характеризуется относительным постоянством во взрослом организме.

Возникновение и течение беременности вызывает ферментативные и гормональные сдвиги, ведет к изменению всех видов метаболизма, и прежде всего белкового и аминокислотного обменов. Каждое стойкое изменение в метаболическом фонде свободных аминокислот в организме матери отражается на интенсивности процессов синтеза тканевых белков плода, поэтому изучение особенностей обмена свободных аминокислот крови при беременности представляет научно-теоретический и практический интерес [ 112, 113].

Как правило, стойкие и глубокие нарушения метаболических процессов возникают при носительстве беременными женщинами мутантных генов, вызывающих наследственные нарушения обмена. При этом, они проявляются не только у гомозигот, но и у гетерозиготных носителей.

Одним из таких распространенных наследственных аутосомно-рецессивных дефектов обмена аминокислот является фенилкетонурия (ФКУ), которая встречается в России с частотой 1: 8-10 ООО человек. В ее основе лежит генетически детерминированное нарушение реакции гидро-ксилирования фенилаланина (ФЕН) в тирозин (ТИР). Эта реакция осуществляется фенилаланингидроксилазной системой печени (ФАГ - системой), основным ферментом которой является фенилаланин - 4 - гидрокси-лаза (ФАГ). Ген, кодирующий фермент, располагается в длинном плече 12 хромосомы . Все дефекты развития при фенижетонурии обусловлены высокими концентрациями аминокислоты фенилаланин и продуктами ее метаболизма.

В современной научной литературе накоплен большой фактический материал о неблагоприятном влиянии высоких концентраций фени-лаланина в крови матери (гомозиготы по гену ФАГ) на плод при материнской фенижетонурии . Около 1/3 детей, рожденных этими женщинами, страдают олигофренией, сочетающейся с различными аномалиями, не связанными с нарушениями обмена. У них наблюдаются многочисленные дефекты развития: до 12% детей страдают врожденными пороками сердечно-сосудистой системы, до 40% - внутриутробной задержкой роста, до 73% - микроцефалией .

Есть все основания полагать, что гетерозиготное носительство му-тантных генов беременными женщинами может рассматриваться как проявление "материнского эффекта", оказывающего влияние на развитие плода. Имеются сообщения о поражении центральной нервной системы и нарушении процессов внутриутробного развития у детей, не имеющих му-тантных генов фенилаланингидроксилазной системы, но рожденных гетерозиготными по этим генам матерями (Kutter С., 1979).

Декомпенсация скрытого дефекта обмена фенилаланина у матери в первом триместре беременности может приводить к повышению его уровня в сыворотке крови выше 10 мг%. Предполагается, что именно эта временная гиперфенилаланинемия может быть причиной нарушения развития плода .

В доступной научной литературе отсутствуют данные, касающиеся изменений количественного содержания метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови у женщин на различных сроках беременности, полученных с использованием новейших методов биохимического анализа. Не получили должного освещения вопросы комплексной оценки метаболического фонда свободных аминокислот у гетерозиготных носителей гена ФАГ во время беременности. Это, а также научная и медико-социальная значимость проблемы необходимость проведения настоящего исследования. определили

Цель исследования.

Изучить количественное содержание метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови у женщин на различных сроках беременности и оценить связь его вариабельности с уровнем фенилаланина.

Задачи исследования.

1. Изучить количественное содержание свободных аминокислот в сыворотке крови у небеременных женщин в норме и оценить особенности их взаимной вариабельности.

2. Оценить влияние гетерозиготного носительства по генам фенила-ланингидроксилазной системы на состояние метаболического фонда свободных аминокислот.

3. Изучить вариабельность содержания фенилаланина в организме женщин на различных сроках беременности в рамках пилотной программы скрининга.

4. Оценить количественное содержание свободных аминокислот сыворотки крови у женщин на различных сроках беременности в зависимости от уровня фенилаланина.

5. Выявить влияние беременности на изменение метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови у гетерозиготных носителей мутаций гена фенилаланингидроксилазы.

Научная новизна работы.

Впервые, с использованием методов ионообменной хроматографии и многомерного анализа изучено количественное содержание свободных аминокислот сыворотки крови и их взаимное варьирование у небеременных и беременных (на различных сроках) женщин.

В рамках пилотной программы скрининга впервые получены количественные характеристики содержания фенилаланина в крови женщин на различных сроках беременности.

Установлены изменения в состоянии метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови, вызванные развивающейся беременностью, в первом и во втором триместрах.

Доказано влияние гетерозиготного носительства (по гену фенила-ланингидроксилазы) во время беременности на состояние метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови.

Практическая значимость.

Впервые с использованием метода ионообменной хроматографии получены новые данные о количественном содержании свободных аминокислот сыворотки крови у небеременных женщин и на разных сроках физиологической беременности, которые могут рассматриваться в качестве новых нормативов количественного содержания свободных аминокислот в сыворотке крови.

Сведения о вариабельности аминокислотного спектра сыворотки крови больных фенилкетонурией, женщин гетерозиготных носителей мутаций гена фенилаланингидроксилазы во время беременности могут быть использованы в работе медико-генетических консультаций, акушерско -гинекологических служб при осуществлении контроля за течением беременности и состоянием метаболических процессов у беременных.

На основе полученных результатов возможна разработка научно-методических рекомендаций при изучении курсов биохимии, медицинской, клинической и биохимической генетики, акушерства и гинекологии в высшей школе.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Состояние физиологической беременности вызывает у женщин изменения количественного содержания метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови, проявляющиеся в снижении концентраций валина, лейцина, лизина, глицина в первом триместре беременности; фенилаланина, гистидина, цистеина во втором триместре.

2. У женщин, облигатных гетерозиготных носителей мутаций гена фенилаланингидроксилазы (родивших больных ФКУ), в результате нарушения реакции гидроксилирования фенилаланина, имеет место изменение метаболического фонда свободных аминокислот, связанное с увеличением количественного содержания кислых (глутаминовая, аспарагиновая) и нейтральных (треонин, глицин) аминокислот в сыворотке крови.

3. Концентрация фенилаланина в крови беременных женщин, превышающая 1,2 мг%, может рассматриваться как основание для отбора беременных женщин в группу «потенциальных гетерозигот» по мутантному гену фенилаланингидроксилазы.

4. Возникновение и течение беременности у женщин, гетерозиготных носителей мутаций гена фенилаланингидроксилазы, оказывает влияние на состояние метаболического фонда свободных аминокислот. При этом имеет место снижение количественного содержания треонина, глицина, аланина и изолейцина в сыворотке крови.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертационной работы представлялись на конференциях молодых ученых КГМУ (Курск, 1998, 1999) и научных конференциях И преподавательского состава КГПУ (Курск, 1998 и 1999 гг.), Республиканской конференции студентов и молодых ученых медицинских вузов России (Самара, 1999), межкафедральных заседаниях сотрудников КГПУ и КГМУ (Курск, 1999). По материалам диссертации опубликовано 9 работ.

Объем и структура диссертации.

Похожие диссертационные работы по специальности «Биохимия», 03.00.04 шифр ВАК

  • Клинико-метаболические особенности адаптации новорожденных детей в ранний неонатальный период 2004 год, доктор медицинских наук Шейбак, Лидия Николаевна

  • Исследование количественного содержания аминокислотного спектра мембран эритроцитов человека и роли генетических и средовых факторов в его детерминации 1999 год, кандидат биологических наук Шевцова, Вера Валерьевна

  • Эпигенетические, молекулярно-генетические и биохимические критерии нарушений эмбриогенеза человека 2011 год, кандидат биологических наук Деревянчук, Екатерина Григорьевна

  • Влияние раннего токсикоза (рвота беременных) на систему агрегатного состояния крови 2005 год, кандидат медицинских наук Скоркина, Светлана Михайловна

  • Динамика спектра свободных аминокислот сыворотки крови у больных с острым и хроничкеским нарушением мозгового кровообращения 2009 год, кандидат медицинских наук Ежова, Анна Андреевна

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Васильева, Оксана Владимировна

1. Количественный состав аминокислотного спектра сыворотки крови у женщин представлен в большей степени гидрофобными и нейтральными аминокислотами. Среди гидрофобных аминокислот высокое содержание было характерно для аланина (2,56 ± 0,3 мг%), нейтральных - треонина (2,47 ± 0,42 мг%), основных - лизина (2,08 ± 0,26 мг%) и аргинина (1,93 ± 0,23 мг%).

2. Физиологическая беременность ведет к изменениям метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови: в первом триместре беременности наблюдается снижение количественного содержания валина (0,92 ± 0,12 мг%), лейцина (0,70 ± 0,14 мг%), лизина (1,03 ± 0,20 мг%), глицина (0,66 ± 0,12 мг%); во втором - фенилаланина (0,6 ± 0, 04 мг%), гистидина (1,65 ± 0,18 мг%) и цистеина (0,87 ± 0,09 мг%).

3. Облигатное гетерозиготное носительство мутации гена фенилала-нингидроксилазы (матери, родившие детей, больных фенилкетонурией), в сравнении с женщинами, имеющими неизмененный ген, ведет к нарушениям фонда свободных аминокислот, проявляющимся в увеличении количественного содержания глутаминовой (1,34 ± 0,47 мг%) и аспарагиновой кислот (0,47 ± 0,04 мг%), треонина (4,59 ± 0,44 мг%), глицина (2,04 ± 0,19 мг%). При этом, увеличение количественного содержания глутаминовой кислоты и треонина ведет к изменениям корреляционных взаимосвязей между ними.

142 женщин в группы «потенциальных гетерозигот» по мутантному гену фенилаланингидроксилазы.

5. При гетерозиготном носительстве мутантного гена фенилаланингидроксилазы во время беременности (по сравнению с беременными, несущими нормальный ген) имеет место увеличение количественной представительности аланина (2,56 ± 0,18 мг%), валина (1,77 ±0,16 мг%), метионина (0,68 ±0,16 мг%), тирозина (0,91 ± 0,16 мг%), фенилаланина (1,21 ±0,24 мг%), и снижение содержания треонина (1,81 ± 0,19 мг%) в сыворотке крови.

6. Развитие беременности у гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы, влечет за собой изменения метаболического фонда свободных аминокислот, проявляющиеся в снижении содержания треонина (1,81 ±0,19 мг%), глицина (0,81 ± 0,07 мг%), аланина и изолейцина (0,43 ± 0,04 мг%) в сыворотке крови по сравнению с соответствующими показателями у небеременных гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Весьма важным показателем обмена бежов является уровень свободных аминокислот в крови и тканях, так называемый метаболический фонд организма. Этот запас аминокислот образуется в результате усвоения пищевых бежов, в процессе распада и обновления протеинов органов и тканей . Свободные аминокислоты играют значительную роль в деятельности живого организма. Они являются материалом для синтеза белка и ряда биологически активных веществ. Некоторые из них выполняют самостоятельные функции в метаболизме: включаются в энергетический обмен, участвуют в реакциях связывания и освобождения аммиака, поддерживают определенное состояние клеточных мембран и регулируют ионное равновесие нервной ткани .

При ряде наследственных заболеваний обмена аминокислот происходят глубокие нарушения в ходе ана- и катаболических процессов, количественное содержание отдельных аминокислот в метаболическом фонде организма существенно изменяется. ФениЖетонурия - наиболее часто встречающееся аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное наследственным дефектом фенилаланингидроксилазы, приводящее при отсутствии своевременной терапии к тяжелой умственной неполноценности, составляя около 1% контингента всех умственно отсталых больных . Обнаруживается у одного из 10 ООО новорожденных. Все аномалии развития при фенижетонурии обусловлены высокими концентрациями фенилаланина и накоплением его метаболитов в тканях и биологических жидкостях.

В течение беременности у гетерозиготных носителей фенижетонурии может происходить декомпенсация скрытого дефекта, которая вызывает стойкое повышение концентрации аминокислоты в крови . Следовательно, изучение особенностей метаболизма свободных аминокислот сыворотки крови у женщин во время беременности представляет теоретический и практический интерес, так как каждое функциональное изменение в белковом обмене матери отражается на ходе эмбриогенеза. Условия созревания плода, биохимические превращения в развивающемся организме в значительной степени определяют его состояние в последующие периоды жизни.

В современной научной литературе накоплен большой фактический материал, свидетельствующий о патогенном влиянии гиперфенилаланине-мии матери на развивающийся плод. Об этом свидетельствуют данные, полученные Блюминой М.Г. (1972), Koch R. и соавтр. (1986), Fish и соавтр. (1993), Hyanek J. и соавтр. (1996) при изучении случаев материнской фе-нилкетонурии. Несмотря на довольно широкое изучение проблемы, в научной литературе не получили должного освещения вопросы, связанные с изучением вариабельности содержания фенилаланина у женщин на различных сроках беременности и ее взаимосвязи с другими показателями аминокислотного спектра; отражающие количественное содержание свободных аминокислот в сыворотке крови у щгерозиготных носителей фе-нижетонурии во время беременности, а так же возможные пути выявления носительства мутантного гена с использованием современных биохимических методов.

Изложенные факты определили цель настоящей работы: изучить количественное содержание метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови у женщин на различных сроках беременности и оценить связь его вариабельности с уровнем фенилаланина в крови.

В процессе исследования решались следующие задачи:

1. Изучалось количественное содержание свободных аминокислот в сыворотке крови у небеременных женщин и оценивались особенности их взаимной вариабельности.

2. Оценивалось влияние гетерозиготного носительства по генам фе-нилаланингидроксилазной системы на состояние метаболического фонда свободных аминокислот.

3. Изучалась вариабельность содержания фенилаланина в организме женщин на различных сроках беременности в рамках пилотной программы скрининга.

4. Оценивалось количественное содержание свободных аминокислот сыворотки крови у женщин на различных сроках беременности в зависимости от уровня фенилаланина

5. Выявлялось влияние беременности на изменение метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови у гетерозиготных носителей мутаций гена фенилаланингидроксилазы.

Материалом исследования послужили образцы цельной крови 4739 беременных женщин, прошедших через пилотную программу скрининга.

Аминокислотный спектр сыворотки крови изучался у 72 беременных с уровнем ФЕН в крови, равным или ниже 1,1 мг%; 70 беременных женщин с уровнем фенилаланина в крови, равным более 1,2 мг%; 23 небеременных женщин, в возрасте от 16 до 42 лет; 19 гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы во время беременности; 10 девушек, больных ФКУ, и их матерей. Всего по комплексной программе обследовано 204 человека.

Методы, использованные в настоящей работе, были адекватны поставленным задачам. В исследовании применялись биохимические методы: флюорометрическое определение уровня фенилаланина в цельной крови с использованием прибора «Р1иегоБсош И» (Финляндия), автоматическое определение аминокислотного спектра сыворотки крови методом ионообменной колоночной хроматографии на автоматическом анализаторе «АттосИгот -И» (Венгрия); генеалогический метод и метод анкетирования. Математическая обработка материала наряду с общепринятыми методами, включала применение методов многомерной статистики: кластерного и дискриминантного анализа.

Первоначальной задачей настоящей работы являлось изучение количественного содержания свободных аминокислот сыворотки крови у небеременных женщин и оценка их корреляционных взаимосвязей с использованием современных методов биохимического и математического анализа. Были обследованы 23 женщины (доноры) в возрасте от 19 до 37 лет. Качественный состав аминокислотного спектра сыворотки крови у всех женщин изучаемой выборки характеризовался выявлением на хромато-граммах 16 свободных аминокислот (разрешающая возможность прибора).

Соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в сыворотке крови небеременных женщин существенно различалось между собой и составляло 38% для заменимых и 62% для незаменимых аминокислот. Было установлено, что представительность гидрофобных и нейтральных аминокислот составляет в совокупности 71% от всех изучаемых аминокислот. Низким содержанием в сыворотке крови характеризовались кислые аминокислоты - аспарагиновая и глутаминовая (4%).

В результате проведенного сравнительного анализа показателей количественного содержания свободных аминокислот в сыворотке крови, определенных методом ионообменной хроматографии, и данных распределительной хроматографии на бумаге, полученных в 70-х годах отечественными исследователями , выявлены различия в содержании треонина, глутаминовой кислоты, аланина, лизина и аргинина. Полученные закономерности носили достоверный характер. Выявленные различия в результатах исследований могут быть связаны с более эффективным и современным методом выделения и количественного определения аминокислот, точной математической обработкой экспериментальных данных, примененными в нашей работе.

Многомерный анализ позволил определить и оценить степень и характер корреляционных взаимосвязей между количественным содержанием свободных аминокислот в сыворотке крови у небеременных женщин.

Максимальный уровень сопряженности отмечен между количественным содержанием изолейцина и метионина в сыворотке крови. ИЛЕ и МЕТ являются незаменимыми аминокислотами и поступают в организм человека с пищей. В результате их расщепления может образовываться ас-партат и другие промежуточные продукты, используемые в цикле лимонной кислоты для синтеза сукцинил-8-СоА и ацетил- Б-СоА . Высокая степень корреляционных взаимосвязей, отмечена между ФЕН и ТИР, СЕР и ТРЕ, и обусловлена их структурно-функциональными особенностями, участием в метаболизме белков и необходимостью постоянного обновления аминокислотного фонда организма человека за счет образования заменимых аминокислот из незаменимых, поступающих с пищей.

Фенилаланин является незаменимой аминокислотой, но его высокий уровень в тканях и плазме крови оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека. Нами оценивались количественные показатели аминокислотного спектра сыворотки крови у десяти девушек, больных фенилкетонурией (пробандов), и их матерей, которые являются облигат-ными гетерозиготными носителями мутации гена фенилаланингидрокси-лазы. Уровень фенилаланина в крови пробандов характеризовался высокими значениями и варьировал в широких пределах, что обусловлено степенью тяжести заболевания и характером его клинического проявления. Выявленные закономерности согласуются с литературными данными .

Количественное содержание ФЕН в сыворотке крови больных ФКУ (8,04 мг%) почти в семь раз превысило идентичный показатель у матерей (1,25 мг%). Установлено, что высокое содержание фенилаланина у больных фенижетонурией связано с низкой концентрацией нейтральной аминокислоты - треонина.

При анализе стандартных статистик выявлено достоверное увеличение количественного содержания кислых (глутаминовой кислоты в два раза) и нейтральных аминокислот в группе облигатных гетерозиготных носителей по мутации гена ФАГ, в сравнении с контрольной выборкой женщин. Вероятно, что в результате увеличения количественного содержания фенилаланина и тирозина в организме гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ, обусловленного нарушением процесса гидроксилирования ФЕН в ТИР, может происходить повышение количественного содержания глутаминовой кислоты. Повышение концентрации треонина может вызывать повышение уровня глицина в сыворотке крови.

Проведенный многомерный анализ показал, что в группе гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ отмечена сопряженность содержания глутаминовой кислоты и треонина в сыворотке крови. Таким образом, увеличение количественного содержания глутаминовой кислоты и треонина у облигатных гетерозигот по мутации гена ФАГ, обусловливает нарушение корреляционных взаимосвязей между этими аминокислотами и изменение метаболического фонда свободных аминокислот сыворотки крови. Вероятно, что у гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ из-за нарушения одного звена обмена, происходит его декомпенсация за счет образования ацетил-СоА для цикла лимонной кислоты (через пируват) из глицина, треонина, аспарагиновой и глутаминрвой кислот.

Уровень фенилаланина в сыворотке крови матерей пробандов составил 1,25 ± 0,12 мг% и был принят как основание для отбора женщин в отдельную группу «потенциальных гетерозигот» при проведении скрининга на гетерозиготное носительство фенилкетонурии. Концентрацию ФЕН, равную или ниже 1,1 мг%, использовали как норму содержания ФЕН в крови.

С 01.01.1997 г. по 01.01.1998 г. в рамках пилотной программы скрининга на базе МГК ОКБ №1 г. Курска проводилось изучение количественного содержания фенилаланина в крови женщин на различных сроках беременности. Уровень аминокислоты определялся у всех беременных женщин г. Курска, ставших на учет в женскую консультацию, в каждом триместре. Концентрацию ФЕН в цельной крови женщин определяли натощак (более 12 часов после еды). По программе скрининга было обследовано 4739 беременных женщин в возрасте от 14 до 48 лет.

Концентрация фенилаланина в крови беременных женщин варьировала в пределах от 0,1 до 3,7 мг%: максимальная наблюдалась в третьем триместре (0,65 ± 0,01 мг%), а минимальная - во втором триместре беременности (0,61 ± 0,01 мг%). Достоверное снижение концентрации ФЕН отмечено во втором триместре беременности по сравнению с первым.

Уровень фенилаланина в крови, равный или превышающий 1,2 мг% наблюдался у 2,3 % всех беременных, проходивших через скрининг.

В результате проведенного скрининга из числа беременных женщин, проходивших через скрининг, были сформированы две группы в зависимости от уровня фенилаланина в цельной крови:

1) Первую группу сформировали из 89 беременных женщин, у которых концентрация фенилаланина в крови превышала или составляла 1,2 мг%, как минимум при двух измерениях. По результатам молекулярно-генетической диагностики у 19 женщин из этой группы было выявлено гетерозиготное носительство мутации R408W 12 экзона гена ФАГ.

2) Вторая группа представляла выборку из 73 беременных женщин, у которых уровень фенилаланина не превышал 1,1 мг% в каждом триместре беременности. В результате ДНК-диагностики у одной женщины из этой группы было выявлено гетерозиготное носительство мутации R408W 12 экзона гена ФАГ.

Для решения задач исследования проведен сравнительный анализ количественного содержания свободных аминокислот у беременных второй группы и небеременных женщин (доноров). Установлено, что количественное содержание ряда свободных аминокислот в сыворотке крови беременных женщин по сравнению с их уровнем у небеременных снижается: в первом триместре беременности отмечено снижение концентраций глицина, валина, лейцина и лизина; во втором - уменьшение фенилаланина, гистидина, цистеина и увеличение метионина по сравнению с первым. Наблюдаемые различия достоверны. Основной причиной выявленной вариабельности количественных показателей аминокислот в сыворотке крови женщин при беременности, по сравнению с небеременными, может являться увеличение интенсивности аминокислотного метаболизма в организме матери вследствие процессов гисто- и органогенеза.

Количественные показатели аминокислотного спектра сыворотки крови беременных женщин, полученные нами, согласуются с литературными данными других исследователей , полученными методом хроматографии на бумаге. Данные, полученные в результате нашего исследования с применением ионообменной колоночной хроматографии, можно рекомендовать в качестве корректных стандартных показателей аминокислотного спектра сыворотки крови у небеременных женщин и во время беременности.

Для изучения взаимосвязи содержания свободных аминокислот от уровня ФЕН в крови был проведен сравнительный анализ между первой и второй группами. В результате было выявлено увеличение количественной представительности нейтральных и гидрофобных аминокислот в сыворотке крови у женщин с уровнем ФЕН в крови, равным или превышающим 1,2 мг%, по сравнению со второй группой беременных (ФЕН ниже или равен 1,1 мг%).

Во втором триместре беременности нами отмечено уменьшение уровня гистидина (почти в два раза) у беременных женщин с содержанием фенилаланина в крови, равным или более 1,2 мг%, по сравнению со второй группой (0,97 ± ОД 6 мг% и 1,65 ± 0,18 мг%, соответственно). Известно, что токсическое действие фенилаланина и недоокисленных продуктов его метаболизма может вызывать дефицит ряда основных аминокислот .

Аминокислотный спектр сыворотки крови у беременных женщин двух рассматриваемых выборок отличался не только по количественному содержанию отдельных аминокислот, но и по характеру их взаимного варьирования. Вероятно, более высокие концентрации глутаминовой кислоты, аланина, валина, метионина, лейцина, тирозина и фенилаланина влияют на степень и характер варьирования всех количественных показателей аминокислотного спектра у беременных женщин первой группы по сравнению со второй.

В рамках проводимого исследования проведено изучение количественного содержания свободных аминокислот в сыворотке крови гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ во время беременности. Полученные данные позволяют утверждать, что гетерозиготное носительство мутации гена фенилаланингидроксилазы проявляется у женщин во время беременности повышением количественной представительности фенилаланина в крови, которая, однако, не превышает установленных норм. У беременных женщин, гетерозиготных по мутации гена ФАГ, средний уровень ФЕН в сыворотке крови составил 1,21 ± 0,24 мг%.

Закономерности варьирования содержания фенилаланина у беременных гетерозигот по гену ФАГ, выявленные нами в результате настоящего исследования, согласуются с ранее полученными данными других авторов, но характеризуются более низкими значениями . Полученные значения содержания фенилаланина в крови могут быть использованы в качестве нормативных показателей при проведении массового обследования беременных женщин на гетерозиготное носительство фенил-кетонурии. Концентрацию ФЕН в крови, равную или выше 1,2 мг%, можно рассматривать как показание для включения беременной женщины в группу «потенциальных гетерозигот» для дальнейшего проведения моле-кулярно-генетической диагностики.

Сравнительный анализ аминокислотного спектра сыворотки крови у гетерозиготных носителей ФКУ во время беременности, в отличие от второй группы (беременные с уровнем ФЕН в крови, равным или ниже 1,1 мг%), выявил снижение концентрации треонина и увеличение - аланина, валина, метионина, фенилаланина и тирозина. Следовательно, у гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы во время беременности, как и у больных фенилкетонурией (глава 4), наблюдается повышенный уровень фенилаланина в сыворотке крови и низкая концентрация нейтральной аминокислоты - треонина.

Проведен сравнительный анализ стандартных статистик количественного содержания свободных аминокислот у женщин, гетерозиготных носителей мутации гена фенилаланингидроксилазы во время беременности и матерей, родивших детей больных ФКУ. Отмечено снижение уровня треонина, глицина, аланина и изолейцина в сыворотке крови у беременных гетерозигот по сравнению с облигатными гетерозиготами.

При этом, анализ дендрограммы матрицы множественных корреляций количественного содержания свободных аминокислот в сыворотке крови беременных гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ выявил сопряженность концентраций треонина и метионина, глицина и серина, аланина, валина, лейцина и изолейцина. Треонин является предшественником глицина, серина, значит, уменьшение количественного содержания треонина в сыворотке крови может обусловливать и снижение концентрации глицина. Изолейцин, лейцин, аланин участвуют в синтезе ацетил-СоА. Кроме того, изолейцин, валин и метионин являются предшественниками сукцинил - Со А, используемого в цикле лимонной кислоты .

Таким образом, аминокислотный спектр сыворотки крови беременных женщин, гетерозиготных носителей мутации гена ФАГ, отличается от спектра облигатных гетерозигот как по количественному содержанию ряда нейтральных и гидрофобных аминокислот, так и по характеру их корреляционных взаимосвязей. Подобные изменения аминокислотного спектра могут зависеть от следующих причин: во-первых, во время физиологической беременности происходит снижение концентраций свободных аминокислот в сыворотке крови (глава 3); во-вторых, у облигатных гетерозигот, выносивших и родивших гомозигот (детей, больных ФКУ) декомпенсация скрытого генетического дефекта происходила во время беременности и, вероятно, высокие концентрации ФЕН в крови развивавшегося плода вызвали деформацию всего метаболизма аминокислот и в организме матери.

У гетерозиготных носителей фенилкетонурии в двух рассматриваемых выборках нарушение обмена фенилаланина сопряжено с вариабельностью количественного содержания нейтральных (треонин, глицин) и гидрофобных (аланин, изолейцин) аминокислот. Учитывая, что многие авторы в своих классификациях относят аланин, валин, лейцин и изолейцин к нейтральным аминокислотам, можно говорить только о взаимозависимости нейтральных и ароматических аминокислот при фенилкетонурии и ее гетерозиготном носительстве.

Таким образом, результаты проведенного биохимического исследования показали, что применение современных методов исследования (флюорометрии и ионообменной хроматографии), позволяет значительно уменьшать процент ошибки при определении, фенилаланина в крови и получать более точные значения количественного содержания аминокислоты в крови. Установленные количественные показатели аминокислотного обмена можно рекомендовать в качестве корректных стандартных для проведения массового обследования беременных женщин на содержание фенилаланина в крови с целью выявления гетерозиготного носительства, пренатальной диагностики ФКУ и внедрения их в практику медико-генетического консультирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Васильева, Оксана Владимировна, 1999 год

1. Абросимова Н. А., Барашнев Ю.И., Сиванова Л. А., Некрасова И.И. Модификация метода микробиологического определения аминокислот в крови и моче// Лаб. дело 1974.- № 4.- С. 232-235.

2. Азизян А.Л. Изменение обмена аминокислот при некоторых наследственных заболеваниях у детей с синдромом слабоумия. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. мед. наук.-М., 1971.- 24 с.

3. Анисимов A.A. Основы биохимии.- М.: Высшая школа, 1986.1. С. 299.

4. Анненков Г.А. Генетическая гетерогенность фенижетонурии// Вопр. мед. химии,- 1982.- Т. 28, № 3.- С. 62-70.

5. Аненнков Г.А., Сафронов Е.Е., Розовский И.С., Бахарев В.А. О возможности пренатальной диагностики фенилкетонурии// Акушерство и гинекология. -1981. № 11. - С. 25-27.

6. Афанасьева Ю.И., Юрина H.A. Гистология.- М.: Медицина, 1989.-671 с.

7. Бадалян Л.О. Детская неврология.-М.: Медицина, 1975.-С. 260.

8. Байков А.Д., Ситниченко Е.И. Метод выявления гетерозиготного носительства при фенижетонурии// Лаб. дело. -1973. № 5. - С. 293-295.

9. Баранов B.C. Молекулярная диагностика генных болезней в России: состояние и перспективы// Вестник РАМН.- 1993, № 9.- С. 2731.

10. Барановская С.С. Молекулярно-генетический анализ фенилкетонурии в г. Санкт-Петербурге. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. биол. наук. М., 1996. - 25 с.

11. И. Барановская С.С. Шевцов С.П., Максимова С.П. и соавтр. Спектр мутационных повреждений гена фенилаланингидроксилазы у больных фенилкетонурией г. Санкт-Петербурга// Докл. АН. 1995.-Т. 340.-№5.-С. 709-712.

12. Барашнев Ю.И., Вельтищев Ю.Е. Наследственные болезни обмена веществ у детей. М.: Медицина, 1978. - 318 с.

13. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990.-С. 28-37, 332-368.

14. Бибилейшвили 3. Материалы к клинико-биохимической характеристике беременности, родов и послеродового периода. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. мед. наук. Тбилиси, 1966.- 25 с.

15. Биохимические исследования патологических процессов: сборник статей.- Рига: Зинатне, 1983.- С. 92-97.

16. Биохимия наследственности./ Пер. с япон. Мышкиной С.И.; под. ред. Ларского Э.Г. М.: Медицина, 1979.

17. Блюмина М.Г. Роль гетерозиготных женщин по гену фенилке-тонурии в происхождении спонтанных абортов и нарушениях внутриутробного развития плода.// Генетика. -1972. Т.8. - № 3 - С. 132-138.

18. Блюмина М.Г. Спонтанные аборты у женщин-носительниц гена ФКУ// Акушерство и гинекология. 1972. - № 5. - С. 52-55.

19. Блюмина М.Г. Фенотипический полиморфизм фенилкетонурии (психические и биохимические расстройства) и его возможные причины. Автореф. дис. на соискание уч. степ. док. мед. наук. М., 1973. - 53 с.

20. Блюмина М.Г. Акушерские проблемы фенилкетонурии // Акушерство и гинекология. 1976. - № 12. - С. 54-56.

21. Блюмина М.Г. Уровень фенилаланина в сыворотке крови у ге-терозигот по гену фенилкетонурии в условиях усиленного белкового катаболизма// Генетика. -1981. -Т.Н. №5. - С.910-914.

22. Блюмина М.Г., Ситниченко Е.И., Байков А.Д. К вопросу о генетической гетерогенности фенилкетонурии// Генетика. 1974. - Т. 10. -Вып. 6.-С. 147-155.

23. Блюмина М.Г., Ситниченко Е.И. Концентрация фенилаланина в сыворотке крови больных фенижетонурией при различной тяжести заболевания// Генетика,- 1971.- Т. 7, №4,- С. 143-148.

24. Болезни нервной системы (руководство для врачей), том II.- М.: Медицина, 1995,- С. 275-276.

25. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. -М.: Мир 1987.-529 с.

26. Бочков Н.П., Захаров А.Ф., Иванов В.И. Медицинская генетика (руководство для врачей) // АМН СССР. М.: Медицина, 1984.- С. 186-189.

27. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. М.: Медицина, 1997.-288 с.

28. Вельтищев Ю.Е., Ермолаев М.В., Ананенко A.A., Князев Ю.А. Обмен веществ у детей. М.: Медицина, 1983. - 463 с.

29. Видершайн Г.Я. Некоторые проблемы и перспективы в изучении наследственных энзимопатий// Вопр. мед. химии.- 1982. № 3.- С. 22

30. Викторова Т.В., Мурзабаева С.Ш., Карунас A.C. и соавтр. Мо-лекулярно-генетический анализ фенилкетонурии в Башкирии // Генетика. -1997. Т. 33, № 7. - С. 992-995.

31. Второва В.Г., Савченко Т.Н., Мартыш Н.С., Кузнецова JI.B. Особенности бежового и аминокислотного спектра крови матери и плода при сахарном диабете// Педиатрия.-1980.- № 8.- С. 12-15.

32. Высоцкий В.Г., Власова Т.В., Ушаков A.C., Шишкина С.К. Свободные аминокислоты плазмы крови при алиментарной белковой недостаточности у человека//Вопр. питания.- 1974,-№2.-С. 16-20.

33. Глезерман Т. Б., Калмыкова Л.Г. Неврологическое и нейро-психологическое изучение гетерозигот по фенилкетонурии// Труды МНИИ психиатрии МЗ РСФСР.- 1975,- Т. 72.- С. 252-261.

34. Горбунова В.Н., Баранов B.C. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. СПб.: Специальная литература, 1997. - 287 с.

35. Григорьева Н.К. Фенотипические проявления фенилкетонурии у гомо- и гетерозиготных носителей// Генетика человека и патология: Материалы второй итоговой конференции мед. генетиков/ под. ред. В.П. Пузы-рева. Томск: Изд-во Том. Ун-та., 1992.- 246 с.

36. Григорьева Н.К. Проявления гена фенилкетонурии у гетерозиготных носителей. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. мед. наук.- М

37. Дерябин В.Е. Многомерная биометрия для антропологов. М.: Изд-во Московского университета, 1983.-227 с.

38. Диагностика гетерозиготного (скрытого) носительства гена фенилкетонурии в медико-генетических консультациях (методические рекомендации).- М,: МЗ СССР, 1976. -28 с.

39. Дрель И. К. Обмен аминокислот при беременности (обзор литературы)// Вопр. охр. мат. и дет. 1980.- Т. 25, № 5.- С. 51-55.

40. Дьячкова А.Д., Лебедев Б.В. Некоторые показатели обмена фе-нилаланина и тирозина при фенижетонурии у детей// Вопросы охраны материнства и детства. 1969. -Т. 14. - № 7. - С. 29-32.

41. Дьячкова А.Я., Лебедев Б.В. Нарушение обмена фенилаланина при фенилкетонурии// Журнал невропатологии и психиатрии имени С.С. Корсакова 1969. - Т. 69. - Вып 10. - С. 1588-1591.

42. Дьячкова Л.Я., Лебедев Б.В. К вопросу об определении гетерозиготного носительства по гену фенилкетонурии// Педиатрия. 1969. - № 8. - С. 50-53.

43. Дубинин Н.П. Общая генетика. М.: Наука, 1970.- С. 205-206.

44. Дэвини Т., Гергей Я. Аминокислоты, пептиды, белки: Пер. с англ.- М.: Мир, 1976,- С. 173-186.

45. Дюга Г., Пенни К. Биоорганическая химия: Пер. с англ.-М.: Мир, 1983.-С. 26-103.

46. Дюран Б., Оделя П. Кластерный анализ. М.: Статистика, 1977.38 с.

47. Егорова А.И., Аксенова Н.М. Динамика содержания свободных аминокислот в сыворотке крови новорожденных детей с гемолитической болезнью// Вопр. охр. мат. и дет.- 1972,- № 1.- С. 87-88.

48. Зайцева H.A. Формирование метаболического фонда свободных аминокислот тканей человека в раннем онтогенезе. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. биол. наук. Донецк, 1972.- 25 с.

49. Западнкж В.И., Купраш Л.П., Заика М.У., Безверхая И.С. Аминокислоты в медицине. Киев: Здоров"я, 1982.- 200 с.

50. Иващенко Т.Э., Белова Е.Г., Баранов B.C. Простой надежный метод детекции мутации R408W 12-го экзона гена фенилаланингидрокси-лазы в молекулярной диагностике фенилкетонурии// Генетика.-1993.-Т. 29. -№ 5. С. 862-865.

51. Иверла К. Факторный анализ. Пер. с нем. М.: Статистика, 1980.- 398 с.

52. Исмаилова С.А., Арипджанов К.А., Ниязов Э.Л. Аминокислотный спектр крови при переношенной беременности и нефропатии// Акуш. и гин.- 1973.- № 6.- С. 68-69.

53. Калинина Л.В., Гусев Е.И. Наследственные болезни метаболизма и факоматозы. М.: Медицина, 1981.-248с.

54. Козаренко Т.Д., Зуев С.Н., Муляр Н.Ф. Ионообменная хроматография аминокислот (теоретические основы и практика).- Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1981. 159 с.

55. Кон P.M., Рот К.С. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М.: Медицина, 1986.- С. 332-337.

56. Корабелыцикова Н.И. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови и экскреции их с мочой у здоровых женщин при нормально протекающей беременности// Акушерство и гинекология. 1970. -№5.-С. 58-61.

57. Корабелыцикова Н.И. К вопросу о расстройствах обмена аминокислот сыворотки крови у беременных женщин с ревматическими пороками сердца// Вопр. ревматизма.-1970.-№ 4.- С. 43-48.

58. Корабелыцикова Н.И. Ревматизм, его течение и лечение у беременных женщин в свете изучения некоторых показателей обмена. Авто-реф. дис. на соискан. уч. степ. док. мед. наук.- М., 1972.- 35 с.

59. Королева И.А. Обмен аминокислот при фенилпировиноградной олигофрении и болезни Дауна. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. мед. наук. -М., 1968. 15 с.

60. Краснопольская К.Д. Генетические основы и методы биохимической диагностики наследственных болезней обмена веществ. Автореф. дис. на соискан. уч. степ. док. биол. наук.- М., 1985.- 53 с.

61. Краснопольская К.Д., Вестинецкая Л.И., Лебедев Б.В. Тест Гат-ри для определения фенилаланина в крови//Лаб. дело. 1971.- № 11.-С. 687-689.

62. Куприянова Е.М., Степанов A.A. Аминокислотный и белковый состав сыворотки крови при воспалении половых органов// Акуш. и гин.-1974,-№2.-С. 64-65.

63. Кучеренко Н.Е. Биохимия: учебное пособие.- Киев: Выща школа, 1988. -434 с.

64. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

65. Лабораторные методы исследования в клинике: справочник под ред. проф. В.В. Меньшикова. М.: Медицина, 1987, - С. 224.

66. Лаптев А.В., Честков В.В. Динамика свойств фенилаланингид-роксилазы печени в эмбриогенезе человека// Онтогенез. 1990. - Т.21. -№2.-С. 138-144.

67. Лебедев Б.В. Фенилкетонурия у детей. Автореф. дис. на соискание уч. степ. док. мед. наук. М., 1970.- 47 с.

68. Лебедев Б.В., Блюмина М.Г. Фенилкетонурия у детей. М.: Медицина, 1972. -152 с.

69. Левин Ф.Б. Экспресс-метод определения содержания фенилала-нина в крови// Вопр. мед. химии.-1970. Т. 16, № 3.- С. 326-329.

70. Лекции по медицинской генетике/ Под ред. Л.А. Прокофьевой -Бельговской, В.П. Эфроимсона. М.: Медицина, 1974.- С. 57-64.

71. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. Т.1. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.-368 с.

72. Лильин Е.Т., Богомазов Е.А., Гофман-Кадошников П.Б. Генетика для врачей. М.: Медицина, 1990. -254 с.

73. Лифанова В.М. Белки и некоторые свободные аминокислоты сыворотки крови при нормально протекающей беременности и при позднем токсикозе беременных. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. мед. наук. Омск, 1966.- 13 с.

74. Макаров И.О. Функциональное состояние системы мать -плацента плод при гестозе. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. док. мед. наук.-М., 1988.-48с.

75. Максимов Г.К., Спицин А.Н. Статистическое моделирование многомерных систем в медицине. М.: Медицина, 1981. -144 с.

76. Мандель И.Д. Кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1986.-176 с.

77. Маринчева Г.С., Гаврилов В.И. Умственная отсталость при наследственных болезнях. М.: Медицина, 1988. - С. 147-151.

78. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - 415 с.

79. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Т. 2. Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - 384 с.

80. Мецлер Д. Биохимия: химические реакции в живой клетке. В 3-х томах. Пер. с англ. Под ред. Браунштейна А.Е., Гинодмана Л.М., Северина Е.С.- М.: Мир. 1980. -Т.З. - 488 с.

81. Мурзабаева С.Ш. Фенилкетонурия в республике Башкоркостан (клинико-эпидемиологическое и молекулярно-генетическое изучение). Ав-тореф. дис. на соискание уч. степ. канд. мед. наук.- Пермь, 1997.- 20 с.

82. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов/ Пер. с чеш. В.В. Язвикова. М.: Медицина, 1985. - 430 с.

83. Мухамеджанов Э.К. Влияние различной обеспеченности организма белком и незаменимыми аминокислотами на пул свободных аминокислот крови и тканей// Вопр. питания.-1988.-№ 2.- С. 27-32.

84. Наследственные болезни при беременности: Пер. с англ./ Под ред. Д.Д. Шульмана, Д.Л. Симпсона М.: Медицина, 1985.- 512 с.

85. Наследственная патология человека: В 2-х томах. Под. общ. ред. Ю.Е. Вельтищева, Н.П. Бочкова., Т. 1.- М. 1992. 276 с.

86. Нарзыкулова С.А. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови беременных с болезнью Боткина// Акуш. и гин.-1972. № 7. -С. 65-67.

87. Нарзыкулова С.А. Свободные аминокислоты в сыворотке крови и в моче здоровых женщин в динамике беременности.// Мед. журн. Узбекистана 1972. № 6. - С. 43-45.

88. Нетахата Ж.Н., Ляпун С.Н. Показатели аминокислотного обмена при патологии внутренних органов (обзор литературы) // Советская медицина.- 1973. № 3. - С. 38-43.

89. Одай Д. Молекулярные основы фенотипической вариабельности при фенилкетонурии у детей. Автореф. на соискан. уч. степ. канд. биол. наук. М., 1994. - с. 23.

90. Основные направления борьбы с наследственными и врожденными болезнями человека., М. ВНИИМИ, В. 3.- 66 с.

91. Патологическая анатомия генома человека./ Пузырев В.П., Степанов В.А. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение РАН, 1997. -224 с.

92. Погорелова Т.Н. Содержание свободных аминокислот в плаценте, крови пуповины и венозной крови рожениц при недонашивании беременности// Вопр. мед. химии.- 1970.- Т. 16, №4,- С. 339 342.

93. Погорелова Т.Н. Некоторые ферменты аминокислотного обмена плаценты и плодных оболочек при неосложненной беременности// Акуш. и гин.-1971. № 8,- С. 36-39.

94. Погорелова Т.Н. Распределение аминокислот в отделах головного мозга в норме и при кислородном отравлении. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 1966.- 15 с.

95. Покровский A.A., Сомин В.И., Екимовский А.П. О соотношении между содержанием свободных аминокислот в тканях и плазме крови при бежовой недостаточности в эксперименте// Вопр. питания.-1974.-№ 1.- С. 8-15.

96. Профилактика наследственных болезней (Сб. трудов). Москва: Высшая школа. 1987. -151 с.

97. Рахимбаева P.M. Обмен свободных аминокислот между матерью и плодом при родах// Мед. жур. Узбекистана.-1971.- № 7.-С. 56-57.

98. Сафронова Е.Е., Аненнков Г.А. Модификация метода Эйлинг для определения активности фенилаланингидроксилазы// Лаб,дело.-1982,-№5.- С. 40-43.

99. Сафронова Е.Е., Рыбакова H.A., Аненнков Г.А. Применение модифицированного метода Эйлинг для выявления гомо- и гетерозигот по гену фенилкетонурии// Вопросы медицинской химии. 1982. - № 3. -С. 70-73.

100. Семенов Н.В. Биохимические компоненты и константы жидких сред и тканей человека.-М.: Медицина, 1971.- 151 с.

101. Ситниченко Е.И. Биохимический полиморфизм фенилкетонурии. Автореф. на соискан. уч. степ. канд. биол. наук. М., 1974.-27 с.

102. Ситниченко Е.И., Блюмина М.Г. Упрощенный метод определения концентрации фенилаланина в сыворотке крови// Лаб. дело.- 1972.-№7,-С. 441-442.

103. Скачков М.М. Актуальность фенилаланингидроксилазы и обмен фенилаланина при фенилкетонурии и экзогенных поражениях печени: Автореф. на соискан. уч. степ. канд. мед. наук. М., 1975. - 30 с.

104. Сорокина Т.Т., Григорьева Н.К. Проявление гена ФКУ у гетерозиготных носителей: Тез. докл.// Всесоюзный симпозиум: Актуальные вопрос профилактики наследственных болезней. М., 1986. С. 150.

105. Сорокина Т.Т., Григорьева Н.К. Ранние проявления фенилкетонурии у детей. Тез. докл.// Всесоюзный симпозиум: Актуальные вопрос профилактики наследственных болезней. Москва, 1986.- С. 117.

106. Страйер Л. Биохимия: В 3-х т. Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.-Т. 2.-312 с.

107. Страйер Л. Биохимия: В 3-х т. Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.-Т. 3.-400 с.

108. Тутова И.М. О содержании свободных аминокислот в крови женщин при нормальной беременности// Акушерство и гинекология. -1970 -№ 5. С. 59-61.

109. Тютина Е.М. Содержание свободных аминокислот в крови женщин при нормальной беременности// Акуш. и гин.- 1968. N 7. - С. 2629.

110. Тютина Е.М. Содержание свободных аминокислот в крови и моче женщин при нормальной и осложненной поздним токсикозом беременности. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. мед. наук. Л.,1969.- 19 с.

111. Тютина Е.М., Тютин Л.А. Клиническое значение определения свободных аминокислот в крови и моче женщин, страдающих токсикозами второй половины беременности// Акушерство и гинекология. 1970. - № 5. -С. 62-65.

112. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: Медицина, 1975. 295 с.

113. Усачева Н.Т., Лебедев Б.В. К характеристике эндогенного аминокислотного имбаланса при ФКУ// Педиатрия. 1969. - № 8. - С. 48-50.

114. Фадеева М.А., Дещекина М.Ф. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови и экскрекция их с мочой у детей при внутричерепной родовой травме// Вопр. охр. мат. идет. -1970. -Т. 15, № 12.-С. 55.

115. Хазан М.А., Цивин B.C., Канчук Л.А. Модификация разделения аминокислот в аминокислотном анализаторе// Лаб. дело. 1982. -№ 3. -С. 54.

116. Хашен Р., Шейх Д. Очерки по патологической биохимии. М.: Медицина, 1981 .-С. 60-61.

117. Хеншен А., Хупе К.-П., Лотшпайх Ф., Вельтер В. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии. Пер. с англ. М.: Мир, 1988.-687 с.

118. Хмелевский Ю.В., Усатенко O.K. Основные биохимические константы человека в норме и при патологии. К.: Здоров"я. - 1984. - 120 с.

119. Хош Г.М., Будыка Л.А. Аминокислотный состав крови у здоровых доношенных новорожденных// Вопр. охр. мат. и дет.-1970.- № 12-С. 54-55.

120. Хош Г.М., Будыка Л.А. Аминокислоты цельной крови у новорожденных с внутричерепной родовой травмой// Вопр. охр. мат. и дет.-1972,-Т. 17, №3.-С. 90

121. Хош Г.М., Будыка Л.А. Свободные аминокислоты цельной крови у здоровых доношенных, недоношенных и переношенных новорожденных// Вопр. охр. мат. и дет.-1971,- Т. 16, № 8.- С. 30-32.

122. Цветкова И. В. Пренатальная диагностика наследственных дефектов обмена// Итоги науки и техники. Генетика человека. -1991.- Т. 9.-С. 5-53.

123. Честков В.В., Ковалев Л.И., Шишкин С.С. и соавтр. Олигоме-ризация фенилаланингидроксилазы при ее активации фенилаланином// Вопросы медицинской химии. -1985. -Т.31. -Вып. 4. С. 60-65.

124. Честков В.В. Шишкин С.С. Генетическая гетерогенность и подходы к пренатальной диагностики фенилкетонурии// Вопросы медицинской химии. 1986. - Т. 32. - Вып. 4. - С. 7-12.

125. Чистик Ф.Д., Жильцова И.В., Веропотвелян П.Н. и соавтр. Опыт организации региональной профилактики фенилкетонурии// 2-й Все-союзн. съезд мед. генетиков. Алма-Ата, 4-6 дек., 1990, Тез. докл.- М., 1990.-С. 480.

126. Шишкин С.С., Калинин В.Н. Медицинские аспекты биохимической и молекулярной генетики. Москва.: Высшая школа - 1992. -216 с.

127. Юргелявичюс В. Массовые выявления фенижетонурии и диагностика гетерозиготного носительства в Литовской ССР. Тез. докл.// Всесоюзный симпозиум: Актуальные вопрос профилактики наследственных болезней. Москва, 1986. - С. 137.

128. Юргелявичюс В.В. Организация и результаты раннего выявления фенижетонурии в Литовской ССР и проблемы биохимического определения гетерозигот. Тез. докл.// Вопросы профилактики наследственных болезней у детей. Вильнюс, 1987.- С. 119-129.

129. Якубке Х-Д., Ешкайт X. Аминокислоты. Пептиды. Белки. Пер. с нем. М.: Мир, 1985.- 456 с.

130. Ялвисте Х.И. Содержание аминокислот сыворотки крови и мочи при позднем токсикозе беременных// Труды по медицине Тартуского Гос. Унив.- 1973. -№27, вып. 303,- С. 56-66.

131. Annenkov G.A. Phenylketonuria and hyperphenylalaninemia: clinico-genetic classification of 14 forms.// Zh. Nevropatol. Psikhiatr. 1984. -Vol. 84. - № 3. - P. 351-356.

132. Antonozzi I., Carducci C., Vestri L. Plasma amino acid values and pancreatic beta-cell function in phenylketonuria.// J. Inherit. Metab. Dis. -1987,- Vol.10.-№1,-P. 66-72.

133. Benevenga N.J., Steele R.D. Adverse effects of excessive consumption of amino acids.// Annu. Rev. Nutr.- 1984.- № 4.- P. 157-181.

134. Clemens P. C., Burmester J. G., Prankel B.H. and et. al. Phenylalanine and other amino acids in phenylketonuria.// J. Inherit. Metab. Disease. -1993.- Vol. 16, № 16,-P. 1045-1046.

135. Clemens P.C., Burmester J.G., Wiegand G. and et.al. Phenylalanine, other large neutral amino acids and RNA catabolites as markers for proteinbiosynthesis in phenylketonuria letter, comment.// Metabolism.-1993.~ Vol. 42.-№4.- P. 518-521.

136. Di Leila A.G., Marvit J., Brayton K., Woo S.L. An amino-acid substitution involved in phenylketonuria is in linkage disequilibrium with DNA haplotype 2// Nature. 1987. - Vol. 327. - № 6120. - P. 333-336.

137. Domer K., Schulze S. Refrense values for plasma amino acids in the course of pregnancy.// Z. Geburtshilfe. Perinatol.- 1993.- Vol.197.- № 3.- P. 141-143.

138. Duczynska N., Cabalska B., Nowaczewska I. and et.al. Evaluation of amino acids in plasma and amniotic fluid of women from genetic risk groups.// Probl. Med. Wieku. Rozwoj. 1990,- № 16. - P. 103-115.

139. Eisensmith R.C.; Martinez D.R.; Kuzmin A.I. and et.al. Molecular basis of phenylketonuria and a correlation between genotype and phenotype in a heterogeneous southeastern US population.// Pediatrics. 1996. - Vol.97. - №4. -P.512-516.

140. Evans S.J.; Wynne-Williams T.C.; Russell C.A. and et.al. Hyperphenylalaninaemia in parentally fed newborn babies (letter).// Lancet.1986. Vol. 2.- № 8520. - P. 1404-1405.

141. Farquhar D.L., Simpson G.K., Steven F. and et.al. Pre-conceptual dietary management for maternal phenylketonuria// Acta. Paediatr. Scand.1987. Vol. 76. - № 2. - P. 279-283.

142. Freehauf C.L.; Lezotte D.; Goodman S.L; Mc Cabe E.R. Carrier screening for phenylketonuria: comparison of two discriminant analysis procedures.// Am. J. Hum. Genet. 1984. -Vol. 36. - № 6. - P. 1180-1189.

143. Frits A., Hommes G., Editer B. Techniques in diagnostic human biochemical genetics. 1994.

144. Furesz T.C., Moe A.J., Smith C.H. Two cationic amino acid transport systems in human placental basal plasma membranes.// Am. J. Physiol.-" 1991.- Vol. 281.- № 8.- P. 246-252.

145. Gardiner R.M. Transport of amino acids across the blood-brain barrier: implications for treatment of maternal phenylketonuria.// J. Inherit. Metab. Dis. 1990. - Vol. 13. - № 4. - P. 627-633.

146. Guldberg Per., Guttler Flemming. PCR- in the diagnosis of phenylketonuria// Ann. Med. 1992. - Vol. 24. - № 3. - P. 187-190.

147. Guttler F., Lou H. Dietary problems of phenylketonuria: effect on CNS transmitters and their possible role in behaviour and neuropsychological function.// J.Inherit.Metab.Dis. -1986. -9 Supple 2. P. 169-177.

148. Guttler F.; Woo S.L. Molecular genetics of PCU.// J.Inherit.Met ab.Dis. 1986. - 9 Supple. 1. - P. 58-68.

149. Guttler F., Ledley F.D., Lidsky A.S. DiLella A.G. and et.al. Correlation between polymorphic DNA haplotypes at phenylalanine hydroxylase locus and clinical phenotypes of phenylketonuria // J.Pediatr. -1987. -Vol. 110.-№1.-P. 68-71.

150. Hanley W.B., Clarke J.T., Schoonheyt W. Maternal phenylketonuria (PKU) a review// Clin.Biochem. - 1987.- Vol. 20. - № 3. -P. 149-156.

151. Heard G.S.; Secor-McVoy J.R.; Wolf B. A screening method for biotinidase deficiency in newborns.// Clin.Chem. 1984. - Vol. 30. - № 1. -P. 125-127.

152. Hilton M. A., Sharpe J. N., Hicks L.G., Andrews B.F. A simple method for detection of heterozygous carriers of the gene for classic PNA.// J. Pediatr. 1986. - Vol. 10, № 4. - P. 601-604.

153. Hjelm M., Seakins J., Antoshechkin A. Indications of changed amino acid homeostasis in untreated and treated PKU.// Acta. Pediatr. Suppl.-1994.- №407.-P. 57-59.

154. Hoskins J.A., Holliday S.B., Greenway A.M. The metabolism of cinnamic acid by healthy and phenylketonuric adults: a kinetic study// Biomed. Mass. Spectrom.- 1984. Vol.11.- № 6.- P. 296-300.

155. Hyanek J., Bendl J., Zeman J. and et.al. Maternal hyperphenylala-ninemia in a population of healthy Czech women: 18 year"s experience with mas screening, diet therapy and metabolic monitoring// Cas. Lek. Cesk. 1996. -Vol. 135,-№2.-P. 50-53.

156. Iordan M.K., Brunner R.L., Yunt M.M., Berry H.K. Preliminary support for the oral administration of valine, isoleucine and leucine for phenylketonuria.// Dev. Med. Child. Neurol. -1985. Vol. 27. - № 1,- P. 33-39.

157. Karl P.I., Tkaczevski H., Fisher S.E. Characteristics of histidine uptake by human placental microvillous membrane vesicles.// Pediatr. Res. -1989.- Vol. 25. -№ 1. P. 19-26.

158. Kaufman S. Enzymology of the phenylalanine-hydroxylating system// Enzyme. -1987. Vol. 38. - № 1 - 4. - P. 286-295.

159. Koch R.,Friedman E.G., Wenz E. and et.al. Maternal phenylketonuria.// J.Inherit.Metab.Dis. -1986. -9 Supple 2. P. 159-168.

160. Kremenski I., Borisov I., Barov D, Katsulov A. The plasma amino acid profile of women with a normal pregnancy and in preeclampsia.// Akush. Ginekol. Sofia.- 1990,- Vol. 29,- № 6.- P. 5-9.

161. Kudo Y., Boyd C.A. Transport of amino acids by the human placenta: predicted effects thereon of maternal hyperphenylalaninaemia.// J. Inherit. Metab. Dis.-1990. Vol. 13. - №4.- P. 617-626.

162. Kudo Y., Boyd C.A. Human placental L-tyrosine transport: a comparison of brush-border and basal membrane vesicles.// J. Physiol. Lond. 1990. -№426.- P. 381-395.

163. Kwok S.C.M, Ledley F.D., DiLella A.G. and et.al. Nucleotide sequence of a full-length complementary DNA clone and amino acid sequence of Human Phenylalanine Hydroxylase// Biochemistry, 1985. №24. - P. 556-561.

164. Lehmann W.D. Progress in the identification of the heterozygoute in phenylketonuria// J. Pediatr. -1989,- Vol. 114 . -№ 6. P. 915-923.

165. Lellis W.A., Speer V.C. Aromatic amino acid requirement of the lactating sow.// J. Anim. Sci. 1985. - Vol. 61.- № 6. - P. 1448-1453.

166. Levy H. L. Maternal phenylketonuria. Review with emphasis on pathogenesis// Enzyme. 1987. - V. 38.- № 1 - 4. - P. 312-320.

167. Levy H.L., Lobbregt D., Sanaricq C., Snyderman S.E. Comparison of phenylketonuric and nonphenylketonuric sibs from untreated pregnancies in a mother with phenylketonuria// Amer. J. Med. Genet. 1992. - V. 44. - № 4,-P. 439-472.

168. Levy H.L.; Lobbregt D.; Barnes P.D.; Poussaint T.Y. Maternal phenylketonuria: magnetic resonanse imaging of the brain in offspring.// J. Pediatr 1996. Vol. 128.- № 6,- P. 770-775.

169. Lewis S.A., Lyon I.C., Elliott R.B. Outcome of pregnancy in the rat with mild hyperphenylalaninaemia: implications for the management of «human maternal PKU».// J. Inherit. Metab. Dis. 1985. - Vol. 8.- №3.-P. 113-117.

170. Lidsky A.S.; Robson K.J.; Thirumalachary C. and et.al.

171. The PKU locus in man is on chromosome 12.// Am. J. Hum. Genet. 1984.- Vol. 36. -№3. -P. 527-533.

172. Loo Y.H., Hyde K.R., Lin F.H., Wisniewski H.M. Celebral biochemical abnormalities in experimental maternal phenylketonuria: gangliosides and sialoglycoproteins.// Life Sci.- 1985. Vol.37. - №22. - P. 2099-2109.

173. Lou H.C., Lykkelund C., Gerdes A.M. and et.al. Increased vigilance and dopamine synthesis by large doses of tyrosine or phenylalanine restriction in phenylketonuria.// Acta. Paediatr. Scand. 1987. - Vol. 76. -№4. - P. 560-565.

174. Mac Mahon R.A., Erampton R.J., Yardley R.W. Effect on the fetus of infusing a commercial amino acid preparation into a pregnant sheep.// Biol. Neonate. -1990.- Vol.57. № 3 - 4. - P. 231-237.

175. Mary A., Hilton Ph.D., Lee G. and et.al. A simple method for detection of hetrozygous carries of the gene for classic phenylketonuria.// The Journ. of Pediatrics. 1986. - Vol. 109. - №4. - P. 601-604.

176. Matalon R., Michals K. Phenylketonuria: screening, treatment and maternal PKU.// Clin. Biochem. 1991. - Vol. 24. - №4. - P. 337-342.

177. Morris N.H., Burston D., Ramsay B. Free amino acid concentrations in normal and abnormal third trimester placental villi.// Eur. J. Clin. Invest.- 1995.-№10.-P. 796-798.

178. Naylor E.W„ Ennis D., Davidson A.G. and et.al. Guanosine triphosphate cyclohydrolase I deficiency: early diagnosis by routine urine pteridine screening// Pediatrics. 1987. -Vol. 79. - №.3. - P. 374 - 378.

179. Niwa T. Mass spectrometry in disorders of organic acid metabolism.// Clin. Chim. Acta. 1995,- № 9 -10. - P. 241-242; 293-384.

180. Okano Y.; Chow I.Z.; Isshiki G. and et.al. Effects of phenylalanine loading on protein synthesis in the fetal heart and brain of rat: an experimental approach to maternal phenylketonuria.// J. Inherit. Metab. Dis. -1986,-Vol.9.-№1.-P. 15-24.

181. Okano Y.; Isshiki G. Newborn mass screening and molecular genetics of phenylketonuria in east Asia.// Southeast. Asia. J. Trop. Med. Public. Health. -1995. -Vol. 26 Suppl 1. P. 123-129.

182. Ponzone A., Guardamagna O., Spada M. and et.al. Hyperphenylalaninemia and pterin metabolism in serum and erythrocytes.// Clin. Chim. Acta. 1993. - Vol. 216.- № 1 - 2. - P. 63-71.

183. Pueschel S.M., Boylan J.M., Jackson B.T. and et.al. Fetomaternal placental transfer mechanisms of aromatic amino acids in Macaca mulatta.// J. Reprod. Med. 1985. - Vol. 30,- № 11. - P. 879-883.

184. Rey F.; Munnich A., Lyonnet S.; Rey J. Classification and heterogeneity of hyperphenylalaninemias linked to a phenylalanine hydroxylase deficiency// Arch. Fr. Pediatr. 1987. - Vol. 44. - Supp 11.- P. 639642.

185. Rouse B., Lockhart L., Matalon R. and et.al. Maternal phenylketonuria pregnancy outcome: a formations// J. Inherit. Metab. Disease.-1990. Vol. 13. - № 3. - P. 289-291.

186. Rudy J.L., Rutledge J.C., Lewis S.L. Phenylalanine and tyrosine in serum and eluates from dried blood spots as determined by reversed-phase liquid chromatography.// Clin. Chem. 1987. - Vol. 33,- № 7.- P. 1152 - 1154.

187. Saraiva J.M., Seakins J.W.T., Smith I. Plasma phenylalanine and tyrosine levels revisited in heterozygotes for hyperphenylalaninemia// J. Inherit. Metab. Disease. 1993. - Vol.16. - №1. - P. 105-109.

188. Schroter J.; Schott K.J.; Purtill M.A.; Neuhoff V. Lysosomal protein degradation in experimental hyperphenylalaninaemia.// J. Inherit. Metab. Dis. 1986. - Vol. 9. - № 3. -P. 273 - 282.

189. Smith I., Howells D.W., Hyland K. Pteridines and mono-amines: relevance to neurological damage.// Postgrad. Med. J. 1986. - Vol. 62, - № 724.-P. 113-123.

190. Speer A., Bollman R., Michel A. and et.al. Prenatal diagnosis of classical phenylketonuria by linked restriction fragment length polymorphism analysis// Prenat. Diagn. 1986. - Vol. 6. - № 6. - P. 447 - 450.

191. Speer V.C., Kile D.L., Trew J.C. Estimation of the isoleucine and aromatic amino acid requirements of pregnant swine.// J. Anim. Sci.- 1990. -Vol. 68. № 8.- P. 2394 - 2399.

192. Stegink L.D., Wolf-Novak L.C., Filer L.J. and et.al. Aspartame-sweetened beverage: effect on plasma amino acid concentrations in normal adults and adults heterozygous for phenylketonuria.// J. Nutr.- 1987.- Vol. 117.-№11.-P. 1989- 1995.

193. Svensson E., Iselins L., Hagenfeldt L. Severity of mutation in the phenylalaninehydroxylase gene influence phenylalanine metabolism in phenylketonuria and hyperphenylalaninemia heterozygotes//J/ Inherit. Metab. Dis.-1994. Vol. 17. - № 2 - P. 215- 222.

194. Teerlink T., P. A. M. Van Leeuwen, Huudijk A. Plasma amino acids determinated by liquid chromatography within 17 minutes.// Clin. Chem. -1994.- Vol. 40.- № 2. P. 245 - 249.

195. Trefz F.K., Burgard P., Konig T. and et.al. Genotype-phenotype correlations in phenylketonuria.// Clin. Chim. Acta.-1993.- Vol.217.- № 1. P. 15-21.

196. Tushman M., Fisch R.O., Ramnaraine M.L., Krivit W. Acidic metabolites of phenylalanine in plasma of phenylketonurics.// Biochem. Med.-1985. Vol.34.- № 2.- P. 203 - 206.

197. Van-Winkle L.J., Mann D.F., Campione A.L., Parrington B.H. Transport of benzenoid amino acids by system T and four broad scope systems in preimplantation mouse conceptuses.//Biochim. Biophys. Acta.- 1990. Vol. 1027,- №3.-P. 268-277.

198. Vina J.R., Puertes I.R., Rodriguez A. and et.al. Effect of fasting on amino acid metabolism by lactating mammary gland: studies in women and rats.// J. Nutr. 1987.- Vol. 117,- № 3.- P .533 - 538.

199. Vogel F. Clinical consequences of heterozygosity for autosomal-recessive diseases// Clin.Genet. 1984. -Vol. 25. - № 5.- P. 381-415.

200. Vorhees C.V., Berry H.K. Branched chain amino acids improve complex maze learning in rat offspring prentally exposed to hyperphenylalaninemia: implications for maternal phenylketonuria.// Pediatr. Res. 1989.- Vol. 25,- №6.-P. 568 - 572.164

201. Walter J.H., Tyfield L.A., Holton J.B., Johnson C. Biochemical control, genetic analysis and magnetic resonance imaging in patients with phenylketonuria.// Eur. J. Pediatr. -1993.- Vol. 152. -№ 10,- P. 822 827.

202. Wengler S.L., Vieira P.W., Breck J.M., Steele M.W. Relative reliability of three different discriminant analysis methods for detecting PKU gene carriers// Clin.Genet. -1986. Vol. 30. - № 1. - P. 38 - 40.

203. Wyse A.T., Sarkis J.J., Cunha-Filho J.S. and et. al. Effect of phenylalanine and its metabolites on ATP diphosphohydrolase activity in synapto-somes from rat celebral cortex.// Neurochem. Res. -1994.- Vol. 19.- № 9.-P. 1175-1180.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н.Э. БАУМАНА

Факультет Биомедицинская техника

Кафедра Медико-технические информационные технологии

Метаболизм аминокислот и его роль в жизнедеятельности организма

(по биохимии)

Евдокимова М.П. Группа: БМТ2-32

Руководитель: Ершов Ю.А.

Москва 2012

Понятие аминокислоты

Метаболизм аминокислот

Основные пути обмена аминокислот

Дезаминирование

Трансдезаминирование

Декарбоксилирование

Нарушение обмена аминокислот

Заключение

органическое соединение метаболизм аминокислота тирозин

Цель: Описать пути обмена аминокислот и определить значимость метаболического процесса.

Понятие Аминокислоты

Аминокислоты -- важнейшие, а некоторые из них жизненно важные органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

В живых организмах аминокислоты выполняют множество функций. Они являются структурными элементами пептидов и белков, а так же других природных соединений. Для построения всех белков, будь то белки из самых древних линий бактерий или из высших организмов, используется один и тот же набор из 20 различных аминокислот, ковалентно связанных друг с другом в определенной, характерной только для данного белка последовательности. Поистине замечательное свойство клеток - это их способность соединять 20 аминокислот в различных комбинациях и последовательностях, в результате чего образуются пептиды и белки, обладающие совершенно разными свойствами и биологической активностью. Из одних и тех же строительных блоков разные организмы способны вырабатывать такие разнообразные продукты, как ферменты, гормоны, белок хрусталика глаза, перья, паутина, белки молока, антибиотики, ядовитые вещества грибов и многие другие соединения, наделенные специфической активностью. Также некоторые из aминoкиcлoт являются нейромедиаторами или предшественниками нейромедиаторов, медиаторов или гормонов.

Метаболизм аминокислот

Важнейшую и незаменимую роль в жизни организмов играет обмен аминокислот. Непротеиногенные aминoкиcлoты oбpaзyютcя в качестве прoмeжyточныx продуктов при биоcинтeзе и деградации протеиногенных аминокислот или в цикле мочевины. Кроме того, для животных и человека аминокислоты - строительные блоки белковых молекул - являются главными источниками органического азота, который используется, в первую очередь, для синтеза специфических организму белков и пептидов, а из них - азотсодержащих веществ небелковой природы (пуриновые и пиримидиновые основания, порфирины, гормоны и др.).

При необходимости аминокислоты могут служить источником энергии для организма, главным образом, за счет окисления их углеродного скелета.

Основные направления метаболизма аминокислот.

Кажущееся постоянство химического состава живого организма поддерживается за счет равновесия между процессами синтеза и разрушения составляющих его компонентов, т.е. равновесия между катаболизмом и анаболизмом. В растущем организме такое равновесие смещено в сторону синтеза белков, т.е. анаболическая функция преобладает над катаболической. В организме взрослого человека в результате биосинтеза ежесуточно обновляется до 400 г белка. Причем, разные белки обновляются с различной скоростью - от нескольких минут до 10 и более суток, а такой белок, как коллаген, практически не обновляется за все время жизни организма. В целом период полураспада всех белков в организме человека составляет около 80 суток. Из них необратимо распадается примерно четвертая часть протеиногенных аминокислот (около 100 г), которая должна возобновляться за счет белков пищи, остальные аминокислоты частично синтезируются организм. При недостаточном поступлении белков с пищей организм использует белки одних тканей (печени, мышц, плазмы и др.) для направленного синтеза белков других жизненно важных органов и тканей: сердечной мышцы и т.д. Биосинтез белков осуществляется лишь при наличии в качестве исходных мономеров всех 20 природных аминокислот, причем каждой в нужном количестве. Длительное отсутствие и недостаточное поступление даже одной из 20 аминокислот приводит к необратимым изменениям в организме.

Белки и аминокислоты - это самые главные азотсодержащие соединения животных организмов - на их долю приходится более 95% биогенного азота. С обменом белков и аминокислот неразрывно связано понятие азотистого баланса (АБ), под которым понимают разницу между количеством азота, введенного в организм с пищей (Nввед) и количеством азота, выведенного из организма (Nвывед) в виде конечных продуктов азотистого обмена, преимущественно мочевины:

АБ = N введ - N вывед, [г·сутки -1 ]

При положительном азотистом балансе биосинтез белков преобладает над процессами их распада, т.е. из организма выводится меньше азота, чем поступает. Положительный азотистый баланс наблюдается в период роста организма, а также при выздоровлении после истощающих заболеваний. При отрицательном азотистом балансе распад белков преобладает над их синтезом, и азота из организма выводится больше, нежели поступает. Такое состояние возможно при старении организма, голодании и различных истощающих заболеваниях. В норме у практически здорового взрослого человека наблюдается азотистое равновесие, т.е. количество азота, введенного в организм, равно количеству выделенного. Нормы белка в питании при достижении азотистого равновесия составляют в среднем 100-120 г·сутки -1 .

Всасывание свободных аминокислот, образовавшихся в результате гидролиза белков, происходит, в основном, в тонком разделе кишечника. Данный процесс представляет собой активный транспорт молекул аминокислот, требующий энергии и зависящий от концентрации ионов Na+. Обнаружено более пяти специфических транспортных систем, каждая из которых переносит наиболее близкие по химическому строению аминокислоты. Разные аминокислоты могут конкурировать друг с другом за участки связывания на встроенных в мембрану транспортных белках (см. главу 15 настоящего Раздела). Таким образом, всосавшиеся аминокислоты в кишечнике попадают через портальную систему в печень, а затем поступают в кровь.

Дальнейший катаболизм аминокислот до конечных продуктов представляет собой совокупность реакций дезаминирования, трансаминирования и декарбоксилирования. При этом каждой индивидуальной аминокислоте соответствует свой специфический метаболический путь.

Дезаминирование аминокислот

Дезаминирование - это отщепление аминогрупп от аминокислот с образованием аммиака. Именно с реакций дезаминирования чаще всего начинается катаболизм аминокислот. В живых организмах возможно четыре типа дезаминирования аминокислот.

Общим продуктом всех четырех типов дезаминирования является аммиак - довольно токсичное для клеток и тканей соединение, поэтому он подвергается обезвреживанию в организме (см. далее). В результате дезаминирования за счет «потерянных» в форме аммиака аминогрупп уменьшается суммарное количество аминокислот. Для большинства живых организмов, в том числе и человека, характерно окислительное дезаминирование аминокислот, в то время как другие типы дезаминирования встречаются только у некоторых микроорганизмов.

Окислительное дезаминирование L-аминокислот осуществляется оксидазами, присутствующими в печени и почках. Распространенным коферментом оксидазы L-аминокислот является ФМН, выполняющий роль переносчика водорода с аминокислоты на кислород. Суммарная реакция окислительного дезаминирования выглядит следующим образом:

R-CH(NH 2)-COOH + ФМН + H 2 O >

> R-CO-COOH + ФМНН 2 + NH 3 + Н 2 О 2

В ходе реакции образуется промежуточное соединение - иминокислота, которая затем гидратируется с образованием кетокислоты. Кроме кетокислоты и аммиака - как основных продуктов дезаминирования, в данной реакции образуется еще и пероксид водорода, который затем разлагается на воду и кислород при участии каталазы:

Н 2 О 2 > Н 2 О + ЅО 2

Окислительное дезаминирование, как самостоятельный процесс, играет незначительную роль в превращении аминогрупп аминокислот; с большой скоростью дезаминируется только глутаминовая кислота. Данную реакцию катализирует фермент глутаматдегидрогеназа, коферментом которой выступает NAD или NADH. Активность глутаматдегидрогеназы регулируется аллостерическими модификаторами, в роли ингибиторов выступают ГТФ и АТФ, а в роли активаторов - ГДФ и АДФ. Окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты можно представить следующей схемой:

НООС-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2)-COOH + NAD >

> НООС-CH 2 -CН 2 -СО-СOOH + NH3 + (NADH + Н+)

Данная реакция обратима, но в условиях живой клетки равновесие реакции смещено в сторону образования аммиака. Другие, не окислительные типы дезаминирования характерны для cерина, цистеина, треонина и гистидина. Остальные аминокислоты подвергаются трансдезаминированию.

Трансдезаминирование. Трансдезаминирование представляет собой основной путь катаболического распада аминокислот. По названию процесса нетрудно догадаться, что он протекает в два этапа. Первый - трансаминирование, а второй - собственно окислительное дезаминирование аминокислоты. Трансаминирование катализируется ферментами аминотрансферазами, называемыми также просто трансаминазами. В качестве кофермента аминотрансферазы выступает пиридоксальфосфат (витамин В6). Суть трансаминирования состоит в переносе аминогруппы с б-aминокислоты на б-кетокислоту. Таким образом, реакция трансаминирования является межмолекулярным окислительно-восстановительным процессом, в котором участвуют атомы углерода не только взаимодействующих аминокислот, но и пиридоксальфосфата.

Декарбоксилирование аминокислот

Декарбоксилирование аминокислот представляет собой процесс отщепления карбоксильной группы от аминокислоты в форме СО2. Декарбоксилированию в условиях живого организма могут подвергаться некоторые аминокислоты и их производные. Декарбоксилирование катализируется специальными ферментами - декарбоксилазами, коферментом которых (за исключением гистидиндекарбоксилазы) служит пиридоксальфосфат. Продуктами декарбоксилирования являются амины, обладающие биологической активностью - биогенные амины. К этой группе соединений принадлежат большинство нейромедиаторов и регуляторных факторов местного действия (тканевые медиаторы, регулирующие обмен веществ). Реакцию декарбоксилирования произвольной аминокислоты можно представить в следующем виде:

Декарбоксилаза

Образование биологически активных аминов

Табл. Предшественники, химическое строение, биологическая роль биогенных аминов

Нарушения обмена аминокислот

Обмен веществ в организме - очень важный процесс. Любое отклонение от нормы может привести к ухудшению состояния здоровья человека. Различают наследственные и приобретенные нарушения обмена аминокислот. Наибольшая скорость обмена аминокислот наблюдается в нервной ткани. По этой причине в психоневрологической практике различные наследственные аминоацидопатии считаются одной из причин слабоумия.

Нарушение обмена тирозина.

Тирозин, помимо участи в синтезе белков, является предшественииком гормонов надпочечников адреналина, норадреналина, медиатора дофамина, гормонов щитовидной железы тироксины трийодтиронина, пигментов. Нарушение обмена тирозина многочисленны и называются тирозинемии.

Тирозинемия I типа.

Этиология. Болезнь возникает при недостаточности фумарилацетоацетат-гидролазы . При этом накапливается фумарилацетоацетат и его метаболиты, поражающие печень и почки.

Клиническая картина.

Острая форма составляет большинство случаев заболевания с началом в возрасте 2-7 мес. и смертью 90% больных в возрасте 1-2 года из-за недостаточности печени.

При хронической форме болезнь развивается позднее, медленнее прогрессирует. Продолжительность жизни около 10 лет. Основы лечения . Лечение малоэффективно. Используется диета со снижением количества белка, фенилаланина и тирозина, инъекции глутатиона. Необходима трансплантации печени.

Тирозинемия 2 типа. Гораздо более редкое заболевание.

Этиология. Болезнь возникает при недостаточности тирозин-аминотрансферазы.

Клиническая картина. Задержка умственного и физического развития, микроцефалия, катаракты и кератоз роговицы (псевдогерпетический кератит), гиперкератоз кожи, членовредительство, нарушение тонкой координации движений.

Основы лечения . Эффективна диета с низким содержанием тирозина, при этом поражения кожи и роговицы быстро исчезают.

Тирозинемия новорожденных.

Этиология. Тирозинемия новорожденных (тип 3)- результат недостаточности гидроксифенилпируват-гидроксилазы. Чаще наблюдается у недоношенных детей.

Клиническая картина. Сниженная активность и летаргия. Аномалия считается безвредной. Дефицит аскорбиновой кислоты усиливает клиническую картину.

Основы лечения. Диета со снижением количества белка, фенилаланина, тирозина и высокие дозы аскорбиновой кислоты.

Алкаптонурия.

Этиология. Генетическая аутосомно-рецессивная энзимопатия. В основе заболевания лежит снижение активности печеночного фермента гомогентизат-оксидазы, в результате в организме накапливается гомогентизиновая кислота.

Клиническая картина. Так гомогентизат на воздухе полимеризуется в меланиноподобное соединение, то наиболее частым и постоянным симптомом является темная моча, на пеленке и нажнем белье остаются темно-коричневые пятна. Другим образом в детском возрасте болезнь не проявляется.

С возрастом гомогентизиновая к-та накапливается в соединительно-тканных образованиях, склерах и коже, вызывает шиферно-глубокий оттенок ушного и носового хрящей, окрашивание участков одежды, потеющими участками тела (подмышки).

Одновременно гомогентизиновая к-та ингибирует лизилгидроксилазу, препятствуя синтезу коллагена, что делает хрупкими хрящевые образования. К пожилому возрасту наступает дегенеративный артроз позвоночника и крупных суставов, межпозвонковые пространства сужены.

Основы лечения. Хотя эффективные способы неизвестны, по аналогии с другими аминокислотными нарушениями рекомендуется с раннего возраста ограничить потребление фенилаланина и тирозина, что должно препятствовать развитию охроноза и суставных нарушений. Назначают большие дозы аскорбиновой к-ты для защиты активности лизилоксидазы.

Альбинизм

Этиология. Заболевание обусловлено полным или частичным дефектом синтеза фермента тирозиназы (частота 1:20000), необходимой для синтеза диоксифенилаланина в пигментных клетках.

Клиническая картина. При полном отсутствии фермента-тотальная делигментация кожи, волос, глаз, причем окраска одинакова для всех расовых групп и не меняется с возрастом. Кожа не загорает, совершенно отсутствуют невусы, пигментные пятна, развиваются фотодерматиты. Сильно выражены нистагм, светобоязнь, дневная слепота, красный зрачковый рефлекс. При частичной недостаточности отмечаются светло-желтые волосы, слабопигментированные родинки, очень светлая кожа.

Паркинсонизм .

Этиология. Причинной паркинсонизма (частота после 60 лет 1:200) является низкая активность тирозин-гидроксилазы или ДОФА-декабоксилазы в нервной ткани, при этом развивается дефицит нейромедиатора дофамина и накопление тирамина.

Клиническая картина. Наиболее распространенными симптомами являются ригидность мышц, скованность движений, тремор и самопроизвольные движения.

Основы лечения. Требуется систематическое введение лекарственных аналогов дофамина и применение ингибиторов моноаминоксидазы.

Фумарат Ацетоацетат

Фенилкетонурия

Этиология. Дефицит фенилаланингидроксилазы. Фенилаланин превращается в фенилпируват.

Клиническая картина.

§ Нарушение миелинирования нервов

§ Маса мозку ниже нормы.

§ Умственное и физическое отставание.

Диагностические критерии:

§ уровень фенилаланина в крови.

§ FeCl3 тест.

§ пробы ДНК (пренатально).

Заключение

Обмен белков и аминокислот играет важнейшую и незаменимую роль в жизни организмов. Это отточенный до мелочей механизм. Изучение обмена белков позволяет детально понять глубокий смысл, заложенный в важнейшем биологическом постулате, гласящем, что «организмы делаются белками». В этом постулате заключена та чрезвычайная биологическая значимость, которая присуща исключительно белковым соединениям.

Основная литература

1.Ершов ЮА, Зайцева НИ. Основы биохимия для иженеров. МГТУ 2010

2.Ершов ЮА..соавт. Общая химия. М. 2011.

3.Ленинджер А. Основы биохимии. М. Мир. 1985. 1055 с.

4.Николаев А. Я., Биологическая химия, М. «Медицинское информационное агентство», 2004 г.

5.Флорентьев В. Л., Биохимия. - М., 2004. - 464 с.

6. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., Биологическая химия. М, Медицина,1998

7. Ершов Ю.А. и др. Общая химия. 8-е изд. М. ВШ. 2009. 560 с.

8. Ершов Ю.А. и др. Кинетика и термодинамика биохимических и физиологических процессов. М. Медицина. 1990. 208 с.

9. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. М., Мир, 2004. 269 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Процесс обмена белков, аминокислот и отдельных аминокислот. Биогенные амины, их роль и значение. Окисление биогенных аминов (моноаминоксидазы). Роль гистамина в развитии воспаления и аллергических реакций. Антигистаминные препараты, их задачи и функции.

    презентация , добавлен 13.04.2015

    Изучение гормонов - производных аминокислот, особенностей их синтеза и механизма действия клетки. Физиологическая роль катехоламинов и их функции - мобилизации защитных сил организма в условиях стрессового воздействия. Анализ из влияния на секрецию.

    контрольная работа , добавлен 27.02.2010

    Роль минеральных веществ в обеспечении нормального течения процессов жизнедеятельности организма человека. Препараты, содержащие макро- и микроэлементы. Препараты аминокислот, лекарственные препараты для парентерального питания при невозможности обычного.

    реферат , добавлен 19.08.2013

    Роль аминокислот для организма человека и наследственные нарушения их обмена. Фенилкетонурия и формы заболевания. Частота гомоцистинурии и комплекс ее признаков. Гистидинемия: клинические проявлений и формы. Биохимическая диагностика лейкодистрофии.

    реферат , добавлен 11.05.2009

    Особое место белкового обмена в многообразных превращениях веществ во всех живых организмах. Нарушения биосинтеза и распада белков в органах и тканях. Наследственные дефекты биосинтеза белков. Нарушения выделения и конечных этапов метаболизма аминокислот.

    реферат , добавлен 22.01.2010

    Описание фенилкетонурии - наследственного заболевания обмена одной из важных аминокислот (фенилаланина), в связи с недостатком или полным отсутствием необходимого для обмена фермента. Этиология и патогенез болезни, неврологическая симптоматика, лечение.

    презентация , добавлен 15.05.2015

    Роль печени и почек в обмене белков. Нормы белков в питании. Участие аминокислот в процессах биосинтеза и катаболизма. Тканевой обмен нуклеотидов. Синтез и катаболизм ДНК и РНК. Регуляция процессов азотистого обмена. Патология азотистого обмена.

    курсовая работа , добавлен 06.12.2008

    Ознакомление с понятием, сущностью и процессами метаболизма. Рассмотрение особенностей создания молекул аминокислот, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот. Образование всех клеток и тканей, выделение энергии в процессе обмена веществ в организме.

    презентация , добавлен 02.06.2015

    Классификация и клинические проявления нарушений обмена веществ. Наследственные нарушения обмена веществ. Распространенность наследственных заболеваний обмена веществ с неонатальным дебютом. Клиническая характеристика врожденных дефектов метаболизма.

    презентация , добавлен 03.07.2015

    Роль клеточных органелл в энергетических процессах, нервной клетки. Обмен углеводов и особенности энергетического обеспечения мозга. Метаболизм липидов, белков и аминокислот. Роль воды в обеспечении функционирования. Церебральный энергетический обмен.